JPS6248454A - 複合加工用主軸装置 - Google Patents
複合加工用主軸装置Info
- Publication number
- JPS6248454A JPS6248454A JP18795685A JP18795685A JPS6248454A JP S6248454 A JPS6248454 A JP S6248454A JP 18795685 A JP18795685 A JP 18795685A JP 18795685 A JP18795685 A JP 18795685A JP S6248454 A JPS6248454 A JP S6248454A
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- JP
- Japan
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- transmitting member
- static pressure
- horn
- flange
- ultrasonic vibration
- Prior art date
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- Pending
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (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〕
本発明は複合加工法の１つである超音波振動研削加工を
行う装置の改良に関するもので特に主軸装置の改良に関
するものである。本発明は砥石における研削面が砥石の
端面（平面研削）で研削、砥石の側面（カリプフィード
研削）で研削する場合に適用する左右方向、及び垂直方
向に超音波振動を重畳させる装置に関するものである。
行う装置の改良に関するもので特に主軸装置の改良に関
するものである。本発明は砥石における研削面が砥石の
端面（平面研削）で研削、砥石の側面（カリプフィード
研削）で研削する場合に適用する左右方向、及び垂直方
向に超音波振動を重畳させる装置に関するものである。
超音波振動研削は公知のように砥石の回転運動に重畳さ
せて超音波振動を与え、研削能率の向上、仕上面品質の
向上、研削抵抗および研削温度の低下などの効果を狙っ
た加工法である。砥石の回転運動方向（研削面）と超音
波振動方向の関係により、砥粒の研削方向に対し超音波
振動が（１）左右方向、（２）同一方向、（３）垂直方
向と３種類が回部で各々に効果が認められている。
せて超音波振動を与え、研削能率の向上、仕上面品質の
向上、研削抵抗および研削温度の低下などの効果を狙っ
た加工法である。砥石の回転運動方向（研削面）と超音
波振動方向の関係により、砥粒の研削方向に対し超音波
振動が（１）左右方向、（２）同一方向、（３）垂直方
向と３種類が回部で各々に効果が認められている。
従来、以上の目的のために構成された装置としては、第
３図（Ａ）、（Ｂ）に示すように振巾増巾用ホーンの中
で超音波振動の振巾零の位置即ちノードの位置に巾狭く
フランヂを設け、振動エネルギーを他に逃さないために
はこの７ランチ部分のみで振動系を支持する構造のもの
であった。
３図（Ａ）、（Ｂ）に示すように振巾増巾用ホーンの中
で超音波振動の振巾零の位置即ちノードの位置に巾狭く
フランヂを設け、振動エネルギーを他に逃さないために
はこの７ランチ部分のみで振動系を支持する構造のもの
であった。
振動子１にはコイル１１が捲かれ、バイアス磁石１０を
持ちスリップリング９を介して高周波電流を受けて超音
波撮動する。振動子は１に接合したホーン２に伝えられ
増巾される。ホーン２はフランチ４により水冷筒１４に
固定さ、れる。更にフランチ５によりボール７を介して
外筒１５に回転自在に保。持される。
持ちスリップリング９を介して高周波電流を受けて超音
波撮動する。振動子は１に接合したホーン２に伝えられ
増巾される。ホーン２はフランチ４により水冷筒１４に
固定さ、れる。更にフランチ５によりボール７を介して
外筒１５に回転自在に保。持される。
モータ１３より回転運動は軸受１２により回転保持され
た軸乙により水冷筒１４に伝えられる。
た軸乙により水冷筒１４に伝えられる。
ホーン２の先端には砥石８が設けられている。振動子１
により発生した超音波振動はホーン２により増巾される
。ホーン２は水冷筒１４を介してモータ１３により回転
運動が加わり超音波振動と重畳される。
により発生した超音波振動はホーン２により増巾される
。ホーン２は水冷筒１４を介してモータ１３により回転
運動が加わり超音波振動と重畳される。
尚、ホーン２に設けられたフランチ４．５は振巾零位置
であり振動エネルギーを逃さないようになっている。
であり振動エネルギーを逃さないようになっている。
従来技術の問題点は、振動系及びホーンの支持が、振動
エネルギーを逃さないために巾の狭いノード部のみに限
定されるために支持剛性が低く且つ回転精度を向上させ
る事が困難なことであった。
エネルギーを逃さないために巾の狭いノード部のみに限
定されるために支持剛性が低く且つ回転精度を向上させ
る事が困難なことであった。
第３図（Ａ）＄おいてもホーン部に更に半波長、１波長
の追加を行いノード部を増し支持点を増す事は可能であ
るが、エネルギーを逃がさないためにはノード部の巾は
Ｉ ｍｍ以下と巾狭く且つ波長に応じて位置は正確であ
る事が必要で、ホーンの加工が大変困難であった。また
支持点を増しても工具の先端部では支持部との距離は最
短でも１／４波長と定められるため工具位置での精度、
剛性に向上は困難であった。
の追加を行いノード部を増し支持点を増す事は可能であ
るが、エネルギーを逃がさないためにはノード部の巾は
Ｉ ｍｍ以下と巾狭く且つ波長に応じて位置は正確であ
る事が必要で、ホーンの加工が大変困難であった。また
支持点を増しても工具の先端部では支持部との距離は最
短でも１／４波長と定められるため工具位置での精度、
剛性に向上は困難であった。
本発明の目的は上記の問題点解決のために、超音波振動
体を精度良く且つ高剛性に保持する機構を提供するもの
である。
体を精度良く且つ高剛性に保持する機構を提供するもの
である。
本発明の構成は、超音波振動と回転運動とを重畳した複
合加工用主軸装置において、主軸は超音波振動発生部と
該超音波振動発生部に連結された端部に研削工具を装置
した伝達部材よりなり、前記伝達部材はノード点にスラ
スト静圧軸受用フランヂを形成し、かつ少なくとも２個
所のラジアル静圧軸受にて支持されており、ラジアル静
圧軸受の一方は研削工具装着部近傍に設けたことを特徴
とするものである。
合加工用主軸装置において、主軸は超音波振動発生部と
該超音波振動発生部に連結された端部に研削工具を装置
した伝達部材よりなり、前記伝達部材はノード点にスラ
スト静圧軸受用フランヂを形成し、かつ少なくとも２個
所のラジアル静圧軸受にて支持されており、ラジアル静
圧軸受の一方は研削工具装着部近傍に設けたことを特徴
とするものである。
第１図（Ａ）、（Ｂ）により、本発明の実施例について
説明する。
説明する。
撮動子１より発生した振動（本実施例では縦振動）は、
ホーン２により増巾される。ホーン２は半波長に共振す
る長さで、振動周波数が２０ｋＨｚの場合に約１００ｍ
ｍである。また、第１図（Ｂ）の振巾図に示すようにホ
ーン２により振動は増巾される。ホーン２の図中下端は
振巾最大位置であり伝達部材２０が接続される。
ホーン２により増巾される。ホーン２は半波長に共振す
る長さで、振動周波数が２０ｋＨｚの場合に約１００ｍ
ｍである。また、第１図（Ｂ）の振巾図に示すようにホ
ーン２により振動は増巾される。ホーン２の図中下端は
振巾最大位置であり伝達部材２０が接続される。
伝達部材２０は１７波長の長さの共振体である。
伝達部材２０は図中上端が最大振巾位置であり、上端よ
り１／４波長の所が振巾零の位置即ちノードとなってい
る。このノードの位置に本実施例ではフランチ２５を設
は静圧スラスト軸受によりスラスト方向に保持される。
り１／４波長の所が振巾零の位置即ちノードとなってい
る。このノードの位置に本実施例ではフランチ２５を設
は静圧スラスト軸受によりスラスト方向に保持される。
フランチ２５はノード位置であるため振動エネルギーの
流出は無いと考えられる。ラジアル方向について考える
と、伝達部材２０の側面の円筒面は縦振動に対しては表
面滑り運動のみであるため振動エネルギーの放出は無い
、従って側面の円筒面を静圧軸受で保持すれば撮動エネ
ルギーを損う事な（伝達部材２０をラジアル方向に保持
することが出来る。
流出は無いと考えられる。ラジアル方向について考える
と、伝達部材２０の側面の円筒面は縦振動に対しては表
面滑り運動のみであるため振動エネルギーの放出は無い
、従って側面の円筒面を静圧軸受で保持すれば撮動エネ
ルギーを損う事な（伝達部材２０をラジアル方向に保持
することが出来る。
本実施例では第１図（Ａ）、（Ｂ）に示すように伝達部
材２００図中上端より１／２波長の振巾最大位置近辺と
、１１波長の振巾最小位置近辺を静圧ラジアル軸受で保
持し振動エネルギーの損失無くラジアル方向の保持を行
っている。
材２００図中上端より１／２波長の振巾最大位置近辺と
、１１波長の振巾最小位置近辺を静圧ラジアル軸受で保
持し振動エネルギーの損失無くラジアル方向の保持を行
っている。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば振動系、
即ち一体に給金され共振系となっている撮動子、ホーン
、伝達部材をスラスト方向にはフランチで、ラジアル方
向には２ケ所の静圧軸受で保持しているために縦来に比
して振動系全体の保持剛性が増加している。また、保持
の方式が、フランチや伝達部材な静圧軸受で直接に保持
しているため、精度、剛性が高（出来る。
即ち一体に給金され共振系となっている撮動子、ホーン
、伝達部材をスラスト方向にはフランチで、ラジアル方
向には２ケ所の静圧軸受で保持しているために縦来に比
して振動系全体の保持剛性が増加している。また、保持
の方式が、フランチや伝達部材な静圧軸受で直接に保持
しているため、精度、剛性が高（出来る。
次に共娠する振動振巾に関係なくラジアル軸受を設ける
ことが出来るために、工具（砥石）と軸受部との間を短
く設計する事が可能で、工具位置での剛性を著しく高め
ることが出来ている。
ことが出来るために、工具（砥石）と軸受部との間を短
く設計する事が可能で、工具位置での剛性を著しく高め
ることが出来ている。
これ等の内容により本発明では超音、波の縦撮動と回転
運動の重畳加工の剛性の高い装置が可能となった。また
本実施例以外に、超音波振動として捩り振動の場合も同
様の装置構成で可能である。
運動の重畳加工の剛性の高い装置が可能となった。また
本実施例以外に、超音波振動として捩り振動の場合も同
様の装置構成で可能である。
更に軸受の方式として空気軸受を使用しても同様の効果
が得られる。
が得られる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の装置の断面図及び振巾
図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は静圧軸受部の横断面図及び
縦断と第３図（Ａ）、（Ｂ）は従来の装置の断面図及び
振巾図である。 １・・・・・・振動子、２・・・・・・ホーン、６・・
・・・・回転軸、４．５．２５・・・・・・フランチ、
８・・・・・・砥石、９・・・・・・スリップリング、
１０・・・・・・バイアス、磁石、１３・・・・・・モ
ータ、１４・・・・・・水冷筒、１５．２１・・・・・
・外筒、２０・・・・・・伝達部材、２２・・・・・・
パッド部、２３・・・・・・ランド部、２４・・・・・
・絞り１．２６・・・・・・プーリ、２７・・・・・・
ベルト。
図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は静圧軸受部の横断面図及び
縦断と第３図（Ａ）、（Ｂ）は従来の装置の断面図及び
振巾図である。 １・・・・・・振動子、２・・・・・・ホーン、６・・
・・・・回転軸、４．５．２５・・・・・・フランチ、
８・・・・・・砥石、９・・・・・・スリップリング、
１０・・・・・・バイアス、磁石、１３・・・・・・モ
ータ、１４・・・・・・水冷筒、１５．２１・・・・・
・外筒、２０・・・・・・伝達部材、２２・・・・・・
パッド部、２３・・・・・・ランド部、２４・・・・・
・絞り１．２６・・・・・・プーリ、２７・・・・・・
ベルト。
Claims (2)
- （１）超音波振動と回転運動とを重畳した複合加工用主
軸装置において、主軸は超音波振動発生部と該超音波振
動発生部に連結された端部に研削工具を装着した伝達部
材とで構成され、前記伝達部材はノード点にスラスト静
圧軸受用フランヂを形成し、かつ少なくとも２個所のラ
ジアル静圧軸受にて支持されていることを特徴とする複
合加工用主軸装置。 - （２）ラジアル静圧軸受の一方は研削工具装着部近傍に
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複
合加工用主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795685A JPS6248454A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 複合加工用主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795685A JPS6248454A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 複合加工用主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248454A true JPS6248454A (ja) | 1987-03-03 |
Family
ID=16215106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18795685A Pending JPS6248454A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 複合加工用主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6248454A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278250U (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-15 | ||
| JPH04129610A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 超音波振動付フライス盤 |
| JP2008510631A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | 超音波振動アシスト型加工装置 |
| JP2009241225A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Masahiko Jin | 超音波スピンドル装置 |
| JP2010104774A (ja) * | 2009-08-31 | 2010-05-13 | Areuse Co Ltd | 装身具、装身具製造方法 |
| JP2011019539A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Areuse Co Ltd | 装身具 |
| JP2011019897A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-02-03 | Areuse Co Ltd | 象嵌品 |
| CN104044063A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 张增英 | 用于电主轴的超声波转子 |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP18795685A patent/JPS6248454A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278250U (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-15 | ||
| JPH04129610A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 超音波振動付フライス盤 |
| JP2008510631A (ja) * | 2004-08-26 | 2008-04-10 | エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ | 超音波振動アシスト型加工装置 |
| JP2009241225A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Masahiko Jin | 超音波スピンドル装置 |
| JP2011019539A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Areuse Co Ltd | 装身具 |
| JP2010104774A (ja) * | 2009-08-31 | 2010-05-13 | Areuse Co Ltd | 装身具、装身具製造方法 |
| JP2011019897A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-02-03 | Areuse Co Ltd | 象嵌品 |
| CN104044063A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-17 | 张增英 | 用于电主轴的超声波转子 |
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