Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6268764B2 - Vibration cutting apparatus and vibration cutting method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6268764B2 - Vibration cutting apparatus and vibration cutting method - Google Patents

Vibration cutting apparatus and vibration cutting method Download PDF

Info

Publication number
JP6268764B2
JP6268764B2 JP2013126610A JP2013126610A JP6268764B2 JP 6268764 B2 JP6268764 B2 JP 6268764B2 JP 2013126610 A JP2013126610 A JP 2013126610A JP 2013126610 A JP2013126610 A JP 2013126610A JP 6268764 B2 JP6268764 B2 JP 6268764B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
vibration
workpiece
cutting tool
tool
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013126610A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015000453A (en
Inventor
孝幸 東
孝幸 東
浩史 渡邉
浩史 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2013126610A priority Critical patent/JP6268764B2/en
Publication of JP2015000453A publication Critical patent/JP2015000453A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6268764B2 publication Critical patent/JP6268764B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Turning (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Description

本発明は、切削工具と被切削物とを相対振動させて切削工具で被切削物を切削する振動切削装置および振動切削方法に関するものである。   The present invention relates to a vibration cutting apparatus and a vibration cutting method for cutting a workpiece with a cutting tool by causing relative vibration between the cutting tool and the workpiece.

例えば、特許文献1には、振動切削に伴う切削液の飛散を防止するため、被切削物を切削液が収容された容器内に配置し、被切削物の振動切削点が切削液中に位置する状態で切削する振動切削装置が記載されている。また、特許文献2には、振動切削に伴う発熱を冷却するため、切削工具にミスト状の切削液を吹き付けて冷却する振動切削装置が記載されている。また、特許文献3には、切削液の流量を150〜300L/minとすることが記載されている。   For example, in Patent Document 1, in order to prevent scattering of the cutting fluid accompanying vibration cutting, the workpiece is placed in a container in which the cutting fluid is stored, and the vibration cutting point of the workpiece is positioned in the cutting fluid. A vibration cutting device that cuts in a state of being performed is described. Patent Document 2 describes a vibration cutting device that cools a cutting tool by spraying a mist-like cutting fluid in order to cool heat generated by vibration cutting. Patent Document 3 describes that the flow rate of the cutting fluid is 150 to 300 L / min.

特開2002−66801号公報JP 2002-66801 A 特開2006−326812号公報JP 2006-326812 A 特開平5−269645号公報JP-A-5-269645

ところで、切削液の流量を多くするほど、供給装置のエネルギー消費量、廃液処理に要するコストが増加する。そのため、切削液の流量を少なくすることが求められる。ただし、切削液により、切削による発熱を十分に抑制することが必要である。   By the way, as the flow rate of the cutting fluid increases, the energy consumption of the supply device and the cost required for waste fluid treatment increase. Therefore, it is required to reduce the flow rate of the cutting fluid. However, it is necessary to sufficiently suppress heat generation by cutting with the cutting fluid.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、切削液により切削による発熱を抑制できる振動切削装置および振動切削方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the vibration cutting apparatus and vibration cutting method which can suppress the heat_generation | fever by cutting with a cutting fluid.

(請求項1)そこで、本手段に係る振動切削装置は、円柱形状の被切削物を支持し、前記円柱形状の中心軸回りに回転可能な回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動するテーブル回転装置と、工具支持本体と、円柱形状に形成され、前記工具支持本体に設けられ、前記被切削物の軸線に沿って配置された塊であり、前記被切削物側に前記被切削物の軸線に沿った端面を有する振動体と、前記振動体の前記円柱形状の端面の縁に設けられ、前記振動体の前記円柱形状の端面から突出するように且つ前記振動体の前記円柱形状の外周面から突出するように設けられた切削工具と、前記回転テーブルと前記工具支持本体とを少なくとも前記被切削物の回転軸方向に相対移動させることにより、前記切削工具により前記被切削物を切削させる移動手段と、前記切削工具に向けて切削液を吐出するノズルと、前記切削工具により前記被切削物を切削しているときに、前記工具支持本体に対して前記振動体を前記振動体の前記円柱形状の軸回りに振動させることにより、前記切削工具を振動させる加振装置と、を備え、前記加振装置により前記切削工具を振動させることにより、前記切削工具を振動させない場合に比べて、前記切削工具に向けて吐出された前記切削液の存在範囲を、前記切削工具の位置から、前記切削工具の周囲における前記振動体の前記円柱形状の前記端面および前記振動体の前記円柱形状の外周面に沿って拡大させる。 (Claim 1) Accordingly, a vibration cutting apparatus according to the present means supports a cylindrical workpiece, a rotary table that can rotate about the central axis of the cylindrical shape, and a table rotation that rotationally drives the rotary table. An apparatus, a tool support main body, and a columnar shape, provided in the tool support main body and arranged along the axis of the workpiece, the axis of the workpiece on the workpiece side And a cylindrical outer peripheral surface of the vibrating body that protrudes from the cylindrical end surface of the vibrating body and is provided at an edge of the cylindrical end surface of the vibrating body. a cutting tool which is provided so as to protrude from said at least said rotary table and said tool supporting body by relatively moving in the rotation axis direction of the object to be cut, moved to cut the object to be cut by the cutting tool Means and a nozzle for ejecting the cutting fluid toward the cutting tool, when in cutting the object to be cut by the cutting tool, the cylinder of said vibration member the vibration member relative to said tool supporting body A vibration device that vibrates the cutting tool by vibrating around an axis of the shape, and by vibrating the cutting tool by the vibration device, the cutting tool is not vibrated, The existence range of the cutting fluid discharged toward the cutting tool is determined from the position of the cutting tool, the cylindrical end surface of the vibrating body and the cylindrical outer peripheral surface of the vibrating body around the cutting tool. Magnify along.

このように、振動切削において、切削液の存在範囲が、切削工具の位置から、切削工具の周囲における振動体の円柱形状の端面および振動体の円柱形状の外周面に沿って拡大することにより、切削液が存在する領域の熱を確実に奪うことができる。従って、高い冷却効果を発揮できる。その結果、吐出する切削液の流量を少なくすることで、供給装置のエネルギー消費量および廃液処理にかかるコストを低減できる。 Thus, in the vibration cutting, the existence range of the cutting fluid, the position of the cutting tool, by expanding along the outer peripheral surface of the cylindrical shape of the end surface and the vibration of the cylindrical shape of the vibrator around the cutting tool, The heat in the area where the cutting fluid is present can be reliably taken away. Therefore, a high cooling effect can be exhibited. As a result, by reducing the flow rate of the discharged cutting fluid, the energy consumption of the supply device and the cost for waste liquid treatment can be reduced.

以下に、本手段に係る振動切削装置の好適態様について説明する。
(請求項)好ましくは、前記加振装置は、前記被切削物の切削点における前記被切削物の接線方向に前記切削工具を振動させる。
(請求項)好ましくは、前記ノズルから吐出される前記切削液の流量は、0.3〜2.2L/minとし、前記ノズルから吐出される前記切削液の流速は、0.7m/s〜5.2m/sである。切削液の流量および流速を当該範囲とした場合に、切削液による冷却効果を発揮できる。
Below, the suitable aspect of the vibration cutting apparatus which concerns on this means is demonstrated.
(Claim 2 ) Preferably, the vibration exciter vibrates the cutting tool in a tangential direction of the workpiece at a cutting point of the workpiece.
(Claim 3 ) Preferably, the flow rate of the cutting fluid discharged from the nozzle is 0.3 to 2.2 L / min, and the flow velocity of the cutting fluid discharged from the nozzle is 0.7 m / s. -5.2 m / s. When the flow rate and flow rate of the cutting fluid are within the above ranges, the cooling effect by the cutting fluid can be exhibited.

(請求項)好ましくは、前記加振装置による前記切削工具の最大移動速度は、92m/minより大きくする。最大振動速度を当該範囲とした場合に、確実に、切削液による冷却効果を発揮できる。 (Claim 4 ) Preferably, the maximum moving speed of the cutting tool by the vibration exciter is greater than 92 m / min. When the maximum vibration speed is in the range, the cooling effect by the cutting fluid can be surely exhibited.

(請求項)また、好ましくは、前記加振装置は、27kHz以上の振動周波数の場合に18μmより大きな振動の振幅とする。これにより、確実に、切削液による冷却効果を発揮できる。
(請求項)また、好ましくは、前記加振装置は、20kHz以上の振動周波数の場合に25μmより大きな振動の振幅とする。この場合も、確実に、切削液による冷却効果を発揮できる。
(Claim 5 ) Preferably, the vibration device has an amplitude of vibration greater than 18 μm when the vibration frequency is 27 kHz or more. Thereby, the cooling effect by cutting fluid can be exhibited reliably.
(Claim 6 ) Preferably, the vibration exciter has an amplitude of vibration greater than 25 μm when the vibration frequency is 20 kHz or more. Also in this case, the cooling effect by the cutting fluid can be surely exhibited.

(請求項)好ましくは、前記加振装置による前記切削工具の最大移動速度は、前記被切削物の回転による前記被切削物の切削点の周速より大きくする。これにより、切削中において、切削工具が被切削物に対して、接触している状態と離れた状態とを交互に繰り返す。その結果、より高い冷却効果を発揮できる。 (Claim 7 ) Preferably, the maximum moving speed of the cutting tool by the vibration exciter is larger than the peripheral speed of the cutting point of the workpiece by the rotation of the workpiece. Thereby, during cutting, the state in which the cutting tool is in contact with the workpiece and the state of being separated are alternately repeated. As a result, a higher cooling effect can be exhibited.

(請求項)また、本手段に係る振動切削方法は、円柱形状の被切削物を支持し、前記円柱形状の中心軸回りに回転可能な回転テーブルと、前記回転テーブルを回転駆動するテーブル回転装置と、工具支持本体と、円柱形状に形成され、前記工具支持本体に設けられ、前記被切削物の軸線に沿って配置された塊であり、前記被切削物側に前記被切削物の軸線に沿った端面を有する振動体と、前記振動体の前記円柱形状の端面の縁に設けられ、前記振動体の前記円柱形状の端面から突出するように且つ前記振動体の前記円柱形状の外周面から突出するように設けられた切削工具と、前記回転テーブルと前記工具支持本体とを少なくとも前記被切削物の回転軸方向に相対移動させることにより、前記切削工具により前記被切削物を切削させる移動手段と、前記切削工具に向けて切削液を吐出するノズルと、前記切削工具により前記被切削物を切削しているときに、前記工具支持本体に対して前記振動体を前記振動体の前記円柱形状の軸回りに振動させることにより、前記切削工具を振動させる加振装置と、を備える振動切削装置を適用し、前記加振装置により前記切削工具を振動させることにより、前記切削工具を振動させない場合に比べて、前記切削工具に向けて吐出された前記切削液の存在範囲を、前記切削工具の位置から、前記切削工具の周囲における前記振動体の前記円柱形状の前記端面および前記振動体の前記円柱形状の外周面に沿って拡大させる。
これにより、上記手段に係る振動切削装置と同様の効果を奏する。また、上記手段に係る振動切削装置における好適態様は、本手段に係る振動切削方法にも同様に適用できる。
(Claim 8 ) Further, the vibration cutting method according to the present means includes a rotary table that supports a cylindrical workpiece and is rotatable about a central axis of the cylindrical shape, and a table rotation that rotationally drives the rotary table. An apparatus, a tool support main body, and a columnar shape, provided in the tool support main body and arranged along the axis of the workpiece, the axis of the workpiece on the workpiece side And a cylindrical outer peripheral surface of the vibrating body that protrudes from the cylindrical end surface of the vibrating body and is provided at an edge of the cylindrical end surface of the vibrating body. A cutting tool provided so as to project from the workpiece, and a movement for cutting the workpiece by the cutting tool by relatively moving the rotary table and the tool support body at least in the rotation axis direction of the workpiece. Means, a nozzle that discharges a cutting fluid toward the cutting tool, and when the workpiece is being cut by the cutting tool, the vibrator is connected to the column of the vibrator with respect to the tool support body. And applying a vibration cutting device that vibrates the cutting tool by vibrating around a shape axis , and does not vibrate the cutting tool by vibrating the cutting tool by the vibration device. Compared to the case, the existence range of the cutting fluid discharged toward the cutting tool is changed from the position of the cutting tool to the cylindrical end face of the vibrating body and the vibration body around the cutting tool . It expands along the cylindrical outer peripheral surface .
Thereby, there exists an effect similar to the vibration cutting apparatus which concerns on the said means. Moreover, the suitable aspect in the vibration cutting apparatus which concerns on the said means is applicable similarly to the vibration cutting method which concerns on this means.

本発明の実施形態に係る振動切削装置の構成図である。It is a lineblock diagram of a vibration cutting device concerning an embodiment of the present invention. 切削点において、被切削物と切削工具との相対動作を説明する図である。It is a figure explaining relative operation | movement of a to-be-cut object and a cutting tool in a cutting point. 研削液の流量を変化させた場合において、工具内部の上昇温度を示す。図中、(a)は、切削速度Vc(C軸回転による切削点の周速)を250m/minで工具振動無しの場合であり、(b)は、切削速度Vcを250m/minで工具振動有りの場合であり、(c)は、切削速度Vcを25m/minで工具振動無しの場合であり、(d)は、切削速度Vcを25m/minで工具振動有りの場合である。When the flow rate of the grinding fluid is changed, the temperature inside the tool is shown. In the figure, (a) shows the case where there is no tool vibration at a cutting speed Vc (peripheral speed of the cutting point by C-axis rotation) of 250 m / min, and (b) shows the tool vibration at a cutting speed Vc of 250 m / min. (C) is a case where the cutting speed Vc is 25 m / min and no tool vibration is present, and (d) is a case where the cutting speed Vc is 25 m / min and tool vibration is present. 切削工具が振動していない場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool is not vibrating. 切削工具が10[μm]の振動の振幅にて振動している場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool vibrates with an amplitude of vibration of 10 [μm]. 切削工具が15[μm]の振動の振幅にて振動している場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool vibrates with the vibration amplitude of 15 [μm]. 切削工具が20[μm]の振動の振幅にて振動している場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool vibrates with the vibration amplitude of 20 [μm]. 切削工具が25[μm]の振動の振幅にて振動している場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool vibrates with an amplitude of vibration of 25 [μm]. 切削工具が30[μm]の振動の振幅にて振動している場合において、ノズルから吐出された切削液の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the state of the cutting fluid discharged from the nozzle when the cutting tool vibrates with the vibration amplitude of 30 [μm]. 振動の振幅に対する工具内部の上昇温度を示す。The temperature rise inside the tool with respect to the amplitude of vibration is shown.

(振動切削装置の機械構成)
振動切削装置1の構成について、図1を参照して説明する。振動切削装置1は、例えば、4軸マシニングセンタ、旋盤などの工作機械を用いることができる。振動切削装置1は、少なくとも直交する2つの直進軸(X軸、Z軸)と、1つの回転軸(C軸)とを備える。振動切削装置1は、ベッド(図示せず)と、回転テーブル11と、テーブル回転装置12と、工具支持本体21と、振動体22と、切削工具23と、X軸駆動装置24(移動手段)と、Z軸駆動装置25(移動手段)と、加振装置26、ノズル31と、切削液供給装置32とを備える。
(Mechanical configuration of vibration cutting equipment)
The configuration of the vibration cutting device 1 will be described with reference to FIG. As the vibration cutting apparatus 1, for example, a machine tool such as a 4-axis machining center or a lathe can be used. The vibration cutting apparatus 1 includes at least two orthogonal axes (X axis and Z axis) orthogonal to each other and one rotation axis (C axis). The vibration cutting device 1 includes a bed (not shown), a rotating table 11 , a table rotating device 12 , a tool support body 21, a vibrating body 22 , a cutting tool 23, and an X-axis drive device 24 (moving means). And a Z-axis drive device 25 (moving means) , a vibration device 26 , a nozzle 31, and a cutting fluid supply device 32.

ベッドは、床上に配置される。ベッドには、回転テーブル11がC軸回転方向(Z軸回り)に回転可能に支持されている。回転テーブル11の上には、被切削物Wが固定されている。ここで、被切削物Wは、例えば円柱形状であり、被切削物Wの中心軸がC軸の回転中心に一致するように回転テーブル11に配置されている。   The bed is placed on the floor. A turntable 11 is supported on the bed so as to be rotatable in the C-axis rotation direction (around the Z-axis). A workpiece W is fixed on the rotary table 11. Here, the workpiece W has, for example, a cylindrical shape, and is arranged on the rotary table 11 so that the center axis of the workpiece W coincides with the rotation center of the C axis.

そして、テーブル回転装置12は、回転テーブル11の回転を駆動する。つまり、テーブル回転装置12を駆動することにより、被切削物WがC軸回転方向に回転する。なお、テーブル回転装置12は、モータなどにより構成される。   The table rotating device 12 drives the rotation of the rotating table 11. In other words, the workpiece W is rotated in the C-axis rotation direction by driving the table rotating device 12. The table rotating device 12 is configured by a motor or the like.

工具支持本体21は、ベッドに対して、直交する2軸方向のそれぞれ(X軸方向およびZ軸方向)に移動可能に支持されている。ここで、X軸は、被切削物Wの中心軸の径方向であり、Z軸は、被切削物Wの中心軸の方向である。X軸駆動装置24およびZ軸駆動装置25が、ベッドに対して工具支持本体21を、X軸方向およびZ軸方向に移動させる。X軸駆動装置24およびZ軸駆動装置25は、それぞれモータ24a,25aおよびボールねじ24b,25bなどにより構成される。   The tool support body 21 is supported so as to be movable with respect to the bed in two orthogonal directions (X-axis direction and Z-axis direction). Here, the X axis is the radial direction of the central axis of the workpiece W, and the Z axis is the direction of the central axis of the workpiece W. The X-axis drive device 24 and the Z-axis drive device 25 move the tool support body 21 with respect to the bed in the X-axis direction and the Z-axis direction. The X-axis drive device 24 and the Z-axis drive device 25 are configured by motors 24a and 25a and ball screws 24b and 25b, respectively.

振動体22は、工具支持本体21に設けられ、X軸回り(A軸回転方向)に振動可能に設けられている。振動体22の振動は、工具支持本体21に設けられる加振装置26により行われる。加振装置26は、例えば圧電素子等の振動素子により構成される。振動体22の端面の縁には、切削工具23が設けられている。切削工具23は、例えば、切削用チップなどである。   The vibrating body 22 is provided on the tool support main body 21 and is provided so as to be able to vibrate around the X axis (A axis rotation direction). The vibrating body 22 is vibrated by a vibration device 26 provided in the tool support body 21. The vibration device 26 is configured by a vibration element such as a piezoelectric element. A cutting tool 23 is provided on the edge of the end face of the vibrating body 22. The cutting tool 23 is, for example, a cutting tip.

ノズル31は、工具支持本体21に設けられ、切削工具23による被切削物Wの切削点に対して水溶性の切削液を吐出する。切削液が吐出されることにより、切削点の熱を吸収することにより被切削物Wの切削焼けの発生を抑制する。さらに、切削液が吐出されることにより、切削工具23の温度上昇を抑制することにも寄与する。その結果、切削工具23の寿命を向上できる。   The nozzle 31 is provided in the tool support body 21 and discharges a water-soluble cutting fluid to the cutting point of the workpiece W by the cutting tool 23. By discharging the cutting fluid, the heat of the cutting point is absorbed, thereby suppressing the occurrence of cutting burn of the workpiece W. Further, the cutting fluid is discharged, which contributes to suppressing the temperature rise of the cutting tool 23. As a result, the life of the cutting tool 23 can be improved.

ノズル31から吐出される切削液は、切削液供給装置32によって供給される。切削液供給装置32は、ノズル31に供給する切削液の流量Qを調整することができる。切削液は、ノズル31から吐出された後にタンク(図示せず)に回収し、温度調整を行った後に、切削液供給装置32を構成するポンプによって再びノズル31に供給される。そして、切削液供給装置32は、ノズル31から吐出される切削液の流量Qを0.3〜2.2[L/min]の範囲とし、切削液の流速Vは、0.7〜5.2[m/s]の範囲とする。   The cutting fluid discharged from the nozzle 31 is supplied by a cutting fluid supply device 32. The cutting fluid supply device 32 can adjust the flow rate Q of the cutting fluid supplied to the nozzle 31. The cutting fluid is discharged from the nozzle 31 and then collected in a tank (not shown). After adjusting the temperature, the cutting fluid is supplied to the nozzle 31 again by a pump constituting the cutting fluid supply device 32. The cutting fluid supply device 32 sets the flow rate Q of the cutting fluid discharged from the nozzle 31 in the range of 0.3 to 2.2 [L / min], and the flow velocity V of the cutting fluid is 0.7 to 5. The range is 2 [m / s].

(振動切削装置の動作)
次に、上述した振動切削装置1の動作について、図1および図2を参照して説明する。図1において、被切削物WをC軸回転方向に回転しながら、切削工具23をZ軸方向に移動させることで、切削工具23により被切削物Wが切削される。ここで、被切削物WのC軸回転方向の周速度が、切削方向の速度(切削速度)となり、切削工具23のZ軸方向の速度が、送り方向の速度(送り速度)となる。切削工具23をX軸方向に移動させることで、切込量を変更できる。つまり、X軸方向が切込方向となる。
(Operation of vibration cutting equipment)
Next, operation | movement of the vibration cutting apparatus 1 mentioned above is demonstrated with reference to FIG. 1 and FIG. In FIG. 1, the workpiece W is cut by the cutting tool 23 by moving the cutting tool 23 in the Z-axis direction while rotating the workpiece W in the C-axis rotation direction. Here, the peripheral speed in the C-axis rotation direction of the workpiece W is the speed in the cutting direction (cutting speed), and the speed in the Z-axis direction of the cutting tool 23 is the speed in the feed direction (feed speed). The cutting amount can be changed by moving the cutting tool 23 in the X-axis direction. That is, the X-axis direction is the cutting direction.

そして、加振装置26を駆動することにより、振動体22および切削工具23が工具支持本体21に対してA軸回転方向に振動する。つまり、切削工具23は、Z軸方向へ直進移動(送り移動)しながら、A軸回転方向に振動する。従って、被切削物Wに対する切削工具23の動作は、切削方向(C軸方向)の動作および送り方向(Z軸方向)の動作に加えて、A軸回転方向の振動が重畳される。   Then, by driving the vibration device 26, the vibrating body 22 and the cutting tool 23 vibrate in the A-axis rotation direction with respect to the tool support main body 21. That is, the cutting tool 23 vibrates in the A-axis rotation direction while moving straight (feeding) in the Z-axis direction. Therefore, in the operation of the cutting tool 23 with respect to the workpiece W, vibration in the A-axis rotation direction is superimposed in addition to the operation in the cutting direction (C-axis direction) and the operation in the feed direction (Z-axis direction).

加振装置26による振動体22がA軸回転方向に振動し、回転テーブル11がC軸回転方向に切削方向に直進移動する。従って、図2に示すように、切削点において、切削工具23は、被切削物Wに対して、切削方向へ切削速度Vcで移動すると共に、切削方向に平行な方向に速度Vvで往復移動(振動)する。   The vibrating body 22 by the vibrating device 26 vibrates in the A-axis rotation direction, and the rotary table 11 moves straight in the cutting direction in the C-axis rotation direction. Therefore, as shown in FIG. 2, at the cutting point, the cutting tool 23 moves with respect to the work W at a cutting speed Vc in the cutting direction and reciprocates at a speed Vv in a direction parallel to the cutting direction ( Vibrate.

つまり、切削点において、切削工具23の振動方向が切削方向(図2の左方向)と同方向となる場合には、切削工具23の相対的な切削方向への移動速度は、切削速度Vcより高速となる。一方、切削工具23の振動方向が切削方向と逆方向(図2の右方向)となる場合には、切削工具23の相対的な切削方向への移動速度は、切削速度Vcより低速となる。   That is, when the vibration direction of the cutting tool 23 is the same as the cutting direction (left direction in FIG. 2) at the cutting point, the moving speed of the cutting tool 23 in the relative cutting direction is greater than the cutting speed Vc. Become fast. On the other hand, when the vibration direction of the cutting tool 23 is opposite to the cutting direction (the right direction in FIG. 2), the moving speed of the cutting tool 23 in the relative cutting direction is lower than the cutting speed Vc.

この場合、両者の速度によっては、切削工具23は被切削物Wに対して相対的に、切削方向に移動する場合、切削方向とは逆方向に移動する場合、および、切削方向に停止する場合のいずれかとなる。ここで、切削工具23が被切削物Wに対して、切削方向への移動に対して振動を重畳した動作をしながら、切削工具23により被切削物Wを切削することを、振動切削と称する。   In this case, depending on both speeds, the cutting tool 23 moves in the cutting direction relative to the workpiece W, moves in the direction opposite to the cutting direction, and stops in the cutting direction. Either. Here, cutting the workpiece W with the cutting tool 23 while the cutting tool 23 performs an operation in which vibration is superimposed on movement in the cutting direction with respect to the workpiece W is referred to as vibration cutting. .

(ノズルから吐出される切削液と切削工具の温度)
上述したように、ノズル31から切削液を切削点に向かって吐出する。切削液によって、切削工具23が冷却される。そこで、研削液の流量Qと切削工具23の温度との関係を把握するために、ノズル31から吐出される切削液の流量Qを変更した場合に、切削工具23の内部の上昇温度ΔT[℃]を計測した。
(Cut fluid discharged from nozzle and cutting tool temperature)
As described above, the cutting fluid is discharged from the nozzle 31 toward the cutting point. The cutting tool 23 is cooled by the cutting fluid. Therefore, when the flow rate Q of the cutting fluid discharged from the nozzle 31 is changed in order to grasp the relationship between the flow rate Q of the grinding fluid and the temperature of the cutting tool 23, the rising temperature ΔT [° C. inside the cutting tool 23 is changed. ] Was measured.

ここで、計測条件は、以下の通りである。被切削物Wは、ニッケル基耐熱合金であるインコネル718を用い、切削速度Vc(被切削物Wの切削点の周速度)は、25[m/min]と250[m/min]とし、切削工具23の振動周波数fは、27[kHz]とし、切削工具23の振動の振幅A1は、30[μm]とし、ノズル31から吐出される切削液の流量Qは、0、0.3、2.2、8.2[L/min]とし、切削液の流速Vは、0.7〜5.2[m/s]とする。切削工具23の内部の温度の計測は、切削工具23の内部に挿入した熱電対により行う。   Here, the measurement conditions are as follows. The workpiece W uses Inconel 718, which is a nickel-based heat-resistant alloy, and the cutting speed Vc (peripheral speed of the cutting point of the workpiece W) is 25 [m / min] and 250 [m / min]. The vibration frequency f of the tool 23 is 27 [kHz], the vibration amplitude A1 of the cutting tool 23 is 30 [μm], and the flow rate Q of the cutting fluid discharged from the nozzle 31 is 0, 0.3, 2 .2 and 8.2 [L / min], and the flow velocity V of the cutting fluid is 0.7 to 5.2 [m / s]. The temperature inside the cutting tool 23 is measured by a thermocouple inserted inside the cutting tool 23.

計測結果は図3に示すとおりである。図3において、(a)は、切削速度Vc(C軸回りの切削点の周速)を250[m/min]で切削工具23の振動が無しの場合であり、(b)は、切削速度Vcを250[m/min]で切削工具23の振動が有りの場合であり、(c)は、切削速度Vcを25[m/min]で切削工具23の振動が無しの場合であり、(d)は、切削速度Vcを25[m/min]で切削工具23の振動が有りの場合である。   The measurement results are as shown in FIG. In FIG. 3, (a) shows a case where the cutting speed Vc (peripheral speed of the cutting point around the C axis) is 250 [m / min] and there is no vibration of the cutting tool 23, and (b) shows the cutting speed. The case where there is vibration of the cutting tool 23 when Vc is 250 [m / min], and (c) is the case where there is no vibration of the cutting tool 23 when the cutting speed Vc is 25 [m / min]. d) is a case where the cutting tool 23 vibrates at a cutting speed Vc of 25 [m / min].

図3の(a)(c)に示すように、振動を与えていない場合には、切削液の流量Qを0.3から8.2[L/min]に増加させるほど、上昇温度ΔTが徐々に小さくなっている。これに対して、図3(b)(d)に示すように、振動を与える場合には、切削液の流量Qを0.3[L/min]において、8.2[L/min]と同程度の上昇温度ΔTとなっている。そして、少なくとも、流量Qを0.3〜2.2[L/min]の範囲において、8.2[L/min]と同程度の上昇温度ΔTとなっている。   As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (c), when no vibration is applied, the rising temperature ΔT increases as the flow rate Q of the cutting fluid is increased from 0.3 to 8.2 [L / min]. It is getting smaller gradually. In contrast, as shown in FIGS. 3B and 3D, when vibration is applied, the flow rate Q of the cutting fluid is 8.2 [L / min] at 0.3 [L / min]. The temperature rise ΔT is comparable. And at least in the range of 0.3 to 2.2 [L / min], the flow rate Q is a temperature rise ΔT that is about the same as 8.2 [L / min].

このように、振動切削において、切削液の流量Qを0.3〜2.2[L/min]の範囲にしたとしても、切削液の流量Qを8.2[L/min]とした場合と同程度の冷却効果を発揮できることが分かる。そして、切削速度Vcを250[m/min]とした場合、および、25[m/min]とした場合の何れにおいても、切削工具23を振動させることで、非常に高い冷却効果を得ることができる。   Thus, in vibration cutting, even when the flow rate Q of the cutting fluid is in the range of 0.3 to 2.2 [L / min], the flow rate Q of the cutting fluid is 8.2 [L / min]. It can be seen that the same cooling effect can be exhibited. In both cases where the cutting speed Vc is set to 250 [m / min] and 25 [m / min], a very high cooling effect can be obtained by vibrating the cutting tool 23. it can.

また、図3の(a)(b)と(c)(d)とを比較すると、切削速度Vcを25[m/min]の方が、250[m/min]より、上昇温度ΔTが低い。ここで、25[m/min]の切削速度Vcは、切削工具23の最大振動速度Vv(max)より低く、250[m/min]の切削速度Vcは、切削工具23の最大振動速度Vv(max)より高い。つまり、25[m/min]の切削速度Vcの場合には、切削工具23と被切削物Wとが瞬間的に離れる状態となるのに対して、250[m/min]の切削速度Vcの場合には、切削工具23と被切削物Wとが常に接触している状態となる。   Further, comparing (a), (b), and (c) and (d) in FIG. 3, the rising temperature ΔT is lower at the cutting speed Vc of 25 [m / min] than at 250 [m / min]. . Here, the cutting speed Vc of 25 [m / min] is lower than the maximum vibration speed Vv (max) of the cutting tool 23, and the cutting speed Vc of 250 [m / min] is the maximum vibration speed Vv ( max). In other words, when the cutting speed Vc is 25 [m / min], the cutting tool 23 and the workpiece W are instantaneously separated from each other, whereas the cutting speed Vc is 250 [m / min]. In this case, the cutting tool 23 and the workpiece W are always in contact with each other.

ここで、最大振動速度Vv(max)の算出方法について説明する。切削工具23が振動する場合の変位Xv(以下、「振動変位」と称する)は、式(1)のように表される。   Here, a method of calculating the maximum vibration speed Vv (max) will be described. The displacement Xv (hereinafter referred to as “vibration displacement”) when the cutting tool 23 vibrates is expressed as in Expression (1).

式(1)の振動変位Xvを時間について一回微分することで、切削工具23の振動速度Vvが式(2)のように表される。そして、最大振動速度Vv(max)は、式(3)のように表される。上記条件によれば、振動の振幅A1は、30μmであり、振動周波数fは、27kHzである。従って、最大振動速度Vv(max)は、153[m/min]となる。   By differentiating the vibration displacement Xv of Expression (1) once with respect to time, the vibration speed Vv of the cutting tool 23 is expressed as Expression (2). The maximum vibration speed Vv (max) is expressed as in Expression (3). According to the above conditions, the vibration amplitude A1 is 30 μm, and the vibration frequency f is 27 kHz. Accordingly, the maximum vibration speed Vv (max) is 153 [m / min].

このように、最大振動速度Vv(max)は、切削速度Vcより大きくすることで、切削中において、切削工具23が被切削物Wに対して、接触している状態と離れた状態とを交互に繰り返す。その結果、より高い冷却効果を発揮できると考えられる。ただし、図3(b)に示すように、切削速度Vcを250[m/min]にして切削工具23と被切削物Wとが常に接触している状態であっても、振動切削を行うことにより、切削液の流量Qを0.3〜2.2[L/min]の範囲にしたとしても、高い冷却効果を得ることができる。   As described above, the maximum vibration speed Vv (max) is set to be higher than the cutting speed Vc, so that the state in which the cutting tool 23 is in contact with the workpiece W and the state in which the cutting tool 23 is in contact are alternated during cutting. Repeat. As a result, it is considered that a higher cooling effect can be exhibited. However, as shown in FIG. 3 (b), vibration cutting is performed even when the cutting speed Vc is 250 [m / min] and the cutting tool 23 and the workpiece W are always in contact with each other. Thus, even when the flow rate Q of the cutting fluid is in the range of 0.3 to 2.2 [L / min], a high cooling effect can be obtained.

(振動切削における切削液の状態)
図3に示したように、振動切削を行うことで、少量の切削液であっても、高い冷却効果を発揮することが分かった。そこで、この現象の理由について検討した結果、振動している切削工具23に切削液を吐出することで、切削液が切削工具23の周囲に広がることが分かった。
(State of cutting fluid in vibration cutting)
As shown in FIG. 3, it was found that by performing vibration cutting, a high cooling effect is exhibited even with a small amount of cutting fluid. Therefore, as a result of examining the reason for this phenomenon, it was found that the cutting liquid spreads around the cutting tool 23 by discharging the cutting liquid onto the vibrating cutting tool 23.

つまり、切削工具23を振動させている状態において、ノズル31から切削点に向かって切削液を吐出することで、振動体26の円柱形状の端面に切削液が当たり、切削液で振動体26の円柱形状の端面がぬれ、振動体26を端面に沿って振動させることで、切削液が端面に沿って広がる。その結果、切削液が切削点の周囲に広がった状態が維持される。このように、切削液が広がることにより、少量の切削液であっても、切削工具23の上昇温度ΔTが低くなったと考えられる。 That is, in the state where the cutting tool 23 is vibrated, by discharging the cutting fluid from the nozzle 31 toward the cutting point, the cutting fluid hits the cylindrical end surface of the vibrating body 26, and the cutting fluid causes the cutting of the vibrating body 26. The cylindrical end face is wetted and the vibrating body 26 is vibrated along the end face, so that the cutting fluid spreads along the end face. As a result, the state in which the cutting fluid spreads around the cutting point is maintained. Thus, it is considered that the rising temperature ΔT of the cutting tool 23 is lowered even when a small amount of the cutting fluid is spread due to the spreading of the cutting fluid.

ここで、切削工具23の振動の振幅A1を変化させた場合について、切削工具23の周囲において切削液がどのように存在しているかを実験した。振動の振幅A1を、0、10μm、15μm、20μm、25μm、30μmとし、それぞれを図4A〜図4Fに示す。   Here, in the case where the amplitude A1 of the vibration of the cutting tool 23 is changed, an experiment was conducted on how the cutting fluid exists around the cutting tool 23. The vibration amplitude A1 is set to 0, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, and 30 μm, and these are shown in FIGS. 4A to 4F.

図4A〜図4Fにおいて、円柱状部材の振動体22の左端下方に切削工具23が設けられており、この切削工具23に向けてノズル31から切削液が吐出されている。図4A〜図4Cに比べると、図4D〜図4Fでは、切削液が切削工具23の周囲により広がっていることが分かる。図4D〜図4Fでは、切削液が泡状のようにして存在しており、切削工具23を包み込んでいる。つまり、振動周波数fが27kHzにおいては、切削工具23の振動の振幅A1を20μm以上とした場合において、端面に沿って切削液がより広がっていることが分かった。 4A to 4F, a cutting tool 23 is provided below the left end of the cylindrical member vibrating body 22, and a cutting fluid is discharged from the nozzle 31 toward the cutting tool 23. Compared to FIGS. 4A to 4C, it can be seen that the cutting fluid spreads around the cutting tool 23 in FIGS. 4D to 4F . In FIG. 4D to FIG. 4F, the cutting fluid is present in the form of bubbles and envelops the cutting tool 23. That is, it was found that when the vibration frequency f is 27 kHz, the cutting fluid spreads more along the end face when the vibration amplitude A1 of the cutting tool 23 is 20 μm or more .

従って、吐出する切削液の流量Qを少なくしたとしても、高い冷却効果を発揮できる。その結果、切削液の流量Qを少なくすることができるため、切削液供給装置32によるエネルギー消費量および廃液処理にかかるコストを低減できる。   Therefore, even if the flow rate Q of the discharged cutting fluid is reduced, a high cooling effect can be exhibited. As a result, since the flow rate Q of the cutting fluid can be reduced, the energy consumption by the cutting fluid supply device 32 and the cost for waste fluid treatment can be reduced.

(振動の振幅を変化させた場合の切削工具の上昇温度)
振動体26の振動と冷却効果との関係を明確化するために、切削工具23の振動周波数fを27kHzとし、振動の振幅A1を0、10、16、18、20、25、30[μm]に変化させた場合に、切削工具23の内部の上昇温度ΔTを計測する実験を行った。
(Rising temperature of the cutting tool when the amplitude of vibration is changed)
In order to clarify the relationship between the vibration of the vibrating body 26 and the cooling effect, the vibration frequency f of the cutting tool 23 is 27 kHz, and the vibration amplitude A1 is 0, 10, 16, 18, 20, 25, 30 [μm]. An experiment was conducted to measure the rising temperature ΔT inside the cutting tool 23 when changed to.

この計測結果は、図5に示すようになった。図5に示すように、振動の振幅A1が0〜18[μm]においては、上昇温度ΔTが70[℃]前後であった。これに対して、振動の振幅A1を20〜30[μm]においては、上昇温度ΔTが50[℃]前後となった。このように、振動の振幅A1を18[μm]より大きくすることにより、切削工具23の内部の上昇温度ΔTを急激に低下することが分かった。   The measurement results are as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the rising temperature ΔT was around 70 [° C.] when the vibration amplitude A1 was 0 to 18 [μm]. On the other hand, when the vibration amplitude A1 is 20 to 30 [μm], the rising temperature ΔT is around 50 [° C.]. Thus, it has been found that increasing the vibration amplitude A1 to more than 18 [μm] sharply decreases the temperature rise ΔT inside the cutting tool 23.

ここで、上述した式(3)より、振動周波数fが27kHzであり、振動の振幅A1が18[μm]の場合において、最大振動速度Vv(max)は、92[m/min]となる。つまり、つまり、図4A〜図4Fと図5より、最大振動速度Vv(max)を92[m/min]より大きくなるように振動体26の円柱形状の端面が切削液でぬれた状態で切削工具23を振動させることにより、端面に沿って切削液が広がり、そのことによって、切削工具23の冷却効果が急激に高まっていることが分かった。 Here, from the above equation (3), when the vibration frequency f is 27 kHz and the vibration amplitude A1 is 18 [μm], the maximum vibration speed Vv (max) is 92 [m / min]. That is, from FIG. 4A to FIG. 4F and FIG. 5 , cutting is performed in a state where the cylindrical end surface of the vibrating body 26 is wet with the cutting fluid so that the maximum vibration speed Vv (max) is greater than 92 [m / min]. By oscillating the tool 23, it was found that the cutting fluid spreads along the end face, and thereby the cooling effect of the cutting tool 23 was rapidly increased.

ここで、上記においては、振動周波数fを27kHzの場合について検討した。振動周波数fを変化させた場合にも、最大振動速度Vv(max)が、92[m/min]より大きくなるのであれば、同様の冷却効果を発揮するものと考えられる。そこで、振動周波数fと振動の振幅A1を変化させた場合における、最大振動速度Vv(max)を計算した。   Here, in the above, the case where the vibration frequency f is 27 kHz was examined. Even when the vibration frequency f is changed, if the maximum vibration speed Vv (max) is larger than 92 [m / min], it is considered that the same cooling effect is exhibited. Therefore, the maximum vibration speed Vv (max) was calculated when the vibration frequency f and the vibration amplitude A1 were changed.

表1〜4は、振動の振幅A1を10、15、16、18、20、25、30[μm]において、振動周波数fをそれぞれ20、25、27、30[kHz]とした場合について示している。   Tables 1 to 4 show cases where the vibration amplitude A1 is 10, 15, 16, 18, 20, 25, and 30 [μm] and the vibration frequency f is 20, 25, 27, and 30 [kHz], respectively. Yes.

表1より、振動周波数fを20[kHz]とした場合に、最大振動速度Vv(max)が92[m/min]より大きい範囲は、振動の振幅A1を25[μm]より大きくすればよい。表2より、振動周波数fを25[kHz]とした場合に、最大振動速度Vv(max)が92[m/min]より大きい範囲は、振動の振幅A1を20[μm]より大きくすればよい。   From Table 1, when the vibration frequency f is 20 [kHz], the vibration amplitude A1 should be larger than 25 [μm] in the range where the maximum vibration speed Vv (max) is larger than 92 [m / min]. . According to Table 2, when the vibration frequency f is 25 [kHz], the vibration amplitude A1 may be larger than 20 [μm] in the range where the maximum vibration speed Vv (max) is larger than 92 [m / min]. .

表3より、振動周波数fを27[kHz]とした場合に、最大振動速度Vv(max)が92[m/min]より大きい範囲は、振動の振幅A1を18[μm]より大きくすればよい。表4より、振動周波数fを20[kHz]とした場合に、最大振動速度Vv(max)が92[m/min]より大きい範囲は、振動の振幅A1を18[μm]より大きくすればよい。   According to Table 3, when the vibration frequency f is 27 [kHz], the vibration amplitude A1 may be larger than 18 [μm] in the range where the maximum vibration speed Vv (max) is larger than 92 [m / min]. . From Table 4, when the vibration frequency f is 20 [kHz], the vibration amplitude A1 may be larger than 18 [μm] in the range where the maximum vibration speed Vv (max) is larger than 92 [m / min]. .

つまり、振動の振幅A1および振動周波数fを上記を満たすようにすることで、切削液が切削工具23に凝集してかつ対流することとなり、切削工具23および切削点における被切削物Wに対する高い冷却効果を発揮する。   That is, by satisfying the above-described vibration amplitude A1 and vibration frequency f, the cutting fluid aggregates and convects in the cutting tool 23, and the cooling to the workpiece W at the cutting tool 23 and the cutting point is high. Demonstrate the effect.

ところで、上記実験においては、ノズル31から吐出される切削液の流速Vは、0.7〜5.2[m/s]とした。切削液の流速を5.2[m/s]より高速にしたり、0.7[m/s]より低速にしたりすると、切削液の凝集効果が低減するためである。   By the way, in the said experiment, the flow velocity V of the cutting fluid discharged from the nozzle 31 was 0.7-5.2 [m / s]. This is because when the flow rate of the cutting fluid is made higher than 5.2 [m / s] or made lower than 0.7 [m / s], the coagulation effect of the cutting fluid is reduced.

また、上記において、ノズル31から吐出させる切削液は、水溶性の切削液としたが、油性の切削液とし、その流量Qを0.3〜2.2[L/min]とすることで同様の効果を奏する。   In the above, the cutting fluid discharged from the nozzle 31 is a water-soluble cutting fluid. However, the cutting fluid is an oil-based cutting fluid, and the flow rate Q is set to 0.3 to 2.2 [L / min]. The effect of.

1:振動切削装置、 11:回転テーブル 12:テーブル回転装置 22:振動体 23:切削工具、 26:加振装置 31:ノズル、 32:切削液供給装置、 A1:振動振幅、 f:振動周波数、 V:流速、 Q:流量、 Vc:切削速度、 Vv(max):最大振動速度、 W:被切削物 1: vibration cutting device, 11: rotating table , 12: table rotating device , 22: vibrating body , 23: cutting tool, 26: vibration device , 31: nozzle, 32: cutting fluid supply device, A1: vibration amplitude, f : Vibration frequency, V: Flow velocity, Q: Flow rate, Vc: Cutting speed, Vv (max): Maximum vibration speed, W: Workpiece

Claims (8)

円柱形状の被切削物を支持し、前記円柱形状の中心軸回りに回転可能な回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転駆動するテーブル回転装置と、
工具支持本体と、
円柱形状に形成され、前記工具支持本体に設けられ、前記被切削物の軸線に沿って配置された塊であり、前記被切削物側に前記被切削物の軸線に沿った端面を有する振動体と、
前記振動体の前記円柱形状の端面の縁に設けられ、前記振動体の前記円柱形状の端面から突出するように且つ前記振動体の前記円柱形状の外周面から突出するように設けられた切削工具と、
前記回転テーブルと前記工具支持本体とを少なくとも前記被切削物の回転軸方向に相対移動させることにより、前記切削工具により前記被切削物を切削させる移動手段と、
前記切削工具に向けて切削液を吐出するノズルと、
前記切削工具により前記被切削物を切削しているときに、前記工具支持本体に対して前記振動体を前記振動体の前記円柱形状の軸回りに振動させることにより、前記切削工具を振動させる加振装置と、
を備え、
前記加振装置により前記切削工具を振動させることにより、前記切削工具を振動させない場合に比べて、前記切削工具に向けて吐出された前記切削液の存在範囲を、前記切削工具の位置から、前記切削工具の周囲における前記振動体の前記円柱形状の前記端面および前記振動体の前記円柱形状の外周面に沿って拡大させる、振動切削装置。
A rotary table that supports a cylindrical workpiece and is rotatable about the cylindrical central axis;
A table rotating device for rotating the rotating table;
A tool support body;
A vibrating body that is formed in a cylindrical shape, is a lump disposed on the tool support body, and is disposed along the axis of the workpiece, and has an end surface along the axis of the workpiece on the workpiece side When,
A cutting tool provided at an edge of the columnar end surface of the vibrating body and protruding from the columnar end surface of the vibrating body and protruding from the columnar outer peripheral surface of the vibrating body When,
Moving means for cutting the workpiece by the cutting tool by relatively moving the rotary table and the tool support body at least in the direction of the rotation axis of the workpiece;
A nozzle for discharging a cutting fluid toward the cutting tool;
When the workpiece is being cut by the cutting tool, the cutting tool is vibrated by vibrating the vibrating body around the cylindrical axis of the vibrating body with respect to the tool support body. A vibration device;
With
Compared with the case where the cutting tool is not vibrated by vibrating the cutting tool by the vibration device, the existence range of the cutting fluid discharged toward the cutting tool is changed from the position of the cutting tool. It said end surface and the said cylindrical shape of the vibration body at the periphery of the cutting tool along the outer peripheral surface of the cylindrical shape of the vibrating body is enlarged, vibration cutting apparatus.
前記加振装置は、前記被切削物の切削点における前記被切削物の接線方向に前記切削工具を振動させる、請求項の振動切削装置。 The vibration cutting device according to claim 1 , wherein the vibration device vibrates the cutting tool in a tangential direction of the workpiece at a cutting point of the workpiece. 前記ノズルから吐出される前記切削液の流量は、0.3〜2.2L/minとし、
前記ノズルから吐出される前記切削液の流速は、0.7m/s〜5.2m/sである、請求項1または2の振動切削装置。
The flow rate of the cutting fluid discharged from the nozzle is 0.3 to 2.2 L / min,
3. The vibration cutting device according to claim 1, wherein a flow rate of the cutting fluid discharged from the nozzle is 0.7 m / s to 5.2 m / s.
前記加振装置による前記切削工具の最大移動速度は、92m/minより大きくする、請求項1〜の何れか一項の振動切削装置。 The maximum moving speed of the cutting tool according vibrating device is greater than 92m / min, vibration cutting apparatus of any one of claims 1-3. 前記加振装置は、27kHz以上の振動周波数の場合に18μmより大きな振動の振幅とする、請求項の振動切削装置。 The vibration cutting device according to claim 4 , wherein the vibration device has an amplitude of vibration greater than 18 μm at a vibration frequency of 27 kHz or more. 前記加振装置は、20kHz以上の振動周波数の場合に25μmより大きな振動の振幅とする、請求項の振動切削装置。 The vibration cutting device according to claim 4 , wherein the vibration device has an amplitude of vibration greater than 25 μm when the vibration frequency is 20 kHz or more. 前記加振装置による前記切削工具の最大移動速度は、前記被切削物の回転による前記被切削物の切削点の周速より大きくする、請求項1〜の何れか一項の振動切削装置。 The vibration cutting device according to any one of claims 1 to 6 , wherein a maximum moving speed of the cutting tool by the vibration device is larger than a peripheral speed of a cutting point of the workpiece by the rotation of the workpiece. 円柱形状の被切削物を支持し、前記円柱形状の中心軸回りに回転可能な回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転駆動するテーブル回転装置と、
工具支持本体と、
円柱形状に形成され、前記工具支持本体に設けられ、前記被切削物の軸線に沿って配置された塊であり、前記被切削物側に前記被切削物の軸線に沿った端面を有する振動体と、
前記振動体の前記円柱形状の端面の縁に設けられ、前記振動体の前記円柱形状の端面から突出するように且つ前記振動体の前記円柱形状の外周面から突出するように設けられた切削工具と、
前記回転テーブルと前記工具支持本体とを少なくとも前記被切削物の回転軸方向に相対移動させることにより、前記切削工具により前記被切削物を切削させる移動手段と、
前記切削工具に向けて切削液を吐出するノズルと、
前記切削工具により前記被切削物を切削しているときに、前記工具支持本体に対して前記振動体を前記振動体の前記円柱形状の軸回りに振動させることにより、前記切削工具を振動させる加振装置と、
を備える振動切削装置を適用し、
前記加振装置により前記切削工具を振動させることにより、前記切削工具を振動させない場合に比べて、前記切削工具に向けて吐出された前記切削液の存在範囲を、前記切削工具の位置から、前記切削工具の周囲における前記振動体の前記円柱形状の前記端面および前記振動体の前記円柱形状の外周面に沿って拡大させる、振動切削方法。
A rotary table that supports a cylindrical workpiece and is rotatable about the cylindrical central axis;
A table rotating device for rotating the rotating table;
A tool support body;
A vibrating body that is formed in a cylindrical shape, is a lump disposed on the tool support body, and is disposed along the axis of the workpiece, and has an end surface along the axis of the workpiece on the workpiece side When,
A cutting tool provided at an edge of the columnar end surface of the vibrating body and protruding from the columnar end surface of the vibrating body and protruding from the columnar outer peripheral surface of the vibrating body When,
Moving means for cutting the workpiece by the cutting tool by relatively moving the rotary table and the tool support body at least in the direction of the rotation axis of the workpiece;
A nozzle for discharging a cutting fluid toward the cutting tool;
When the workpiece is being cut by the cutting tool, the cutting tool is vibrated by vibrating the vibrating body around the cylindrical axis of the vibrating body with respect to the tool support body. A vibration device;
Applying a vibration cutting device comprising:
Compared with the case where the cutting tool is not vibrated by vibrating the cutting tool by the vibration device, the existence range of the cutting fluid discharged toward the cutting tool is changed from the position of the cutting tool. wherein said end face of the cylindrical and along said outer peripheral surface of the cylindrical shape of the vibrating body is enlarged, vibration cutting method of the vibrating member at the periphery of the cutting tool.
JP2013126610A 2013-06-17 2013-06-17 Vibration cutting apparatus and vibration cutting method Expired - Fee Related JP6268764B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126610A JP6268764B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Vibration cutting apparatus and vibration cutting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126610A JP6268764B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Vibration cutting apparatus and vibration cutting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015000453A JP2015000453A (en) 2015-01-05
JP6268764B2 true JP6268764B2 (en) 2018-01-31

Family

ID=52295295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013126610A Expired - Fee Related JP6268764B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Vibration cutting apparatus and vibration cutting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6268764B2 (en)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5871001A (en) * 1981-10-19 1983-04-27 Junichiro Kumabe Superprecise turning method and device
JPH0649241B2 (en) * 1985-12-16 1994-06-29 淳一郎 隈部 Superposed vibration cutting method
JPH02233184A (en) * 1989-03-03 1990-09-14 Brother Ind Ltd ultrasonic transducer
JPH06315847A (en) * 1992-07-01 1994-11-15 Yoshihide Shibano Cooling liquid feeding method and device in machining work
JP3288759B2 (en) * 1992-08-12 2002-06-04 日立ビアメカニクス株式会社 Dust collector for printed circuit board processing machine
JPH09155601A (en) * 1995-12-14 1997-06-17 Tomy Kikai Kogyo Kk Cutting method and cutting machine
JP3359024B2 (en) * 1996-02-15 2002-12-24 株式会社ゼータ平和 Method and apparatus for supplying coolant liquid in cutting machine and grinding machine
JP2820400B2 (en) * 1997-01-21 1998-11-05 工業技術院長 Drilling method for silicon single crystal
JP2004025345A (en) * 2002-06-25 2004-01-29 Matsushita Electric Works Ltd Cutting method for iron material
JP2006326705A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Seiko Epson Corp Cutting tools
JP2007216374A (en) * 2006-02-20 2007-08-30 Izumo Sangyo Kk Immersion milling device
JP2007268651A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Konica Minolta Opto Inc Cutting device and manufacturing method of groove-shaped member
JP2011067877A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Jx Nippon Mining & Metals Corp Method for adhering lubricant for machining tool and method for machining
JP2011093040A (en) * 2009-10-29 2011-05-12 Jx Nippon Mining & Metals Corp Surface-cutting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015000453A (en) 2015-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103781576B (en) Work mechanism
Jia et al. Experimental evaluation of surface topographies of NMQL grinding ZrO2 ceramics combining multiangle ultrasonic vibration
TWI661884B (en) Machine tool and its control device
Bhaduri et al. A study on ultrasonic assisted creep feed grinding of nickel based superalloys
CN103260819B (en) Device for machining workpieces and method
TW201634177A (en) Machine tool and control device for said machine tool
JP2014523348A (en) Machine tools, machining methods for workpieces
Peng et al. Effect of vibration on surface and tool wear in ultrasonic vibration-assisted scratching of brittle materials
Chen et al. An investigation of surface roughness in ultrasonic assisted dry grinding of 12Cr2Ni4A with large diameter grinding wheel
CN107378655A (en) Multidimensional rotary ultrasonic transforms into organisation of working and its processing method
Peng et al. Characteristics of chip generation by vertical elliptic ultrasonic vibration-assisted grinding of brittle materials
Wang et al. Kinematic view of the cutting mechanism of rotary ultrasonic machining by using spiral cutting tools
CN105171926B (en) A kind of vibration servicing unit of single point diamond cutting cutter
KR101561531B1 (en) Ultrasonic milling machine
TW201914739A (en) Machine tool
JP6268764B2 (en) Vibration cutting apparatus and vibration cutting method
JP4973827B2 (en) Elliptical vibration cutting method
CN105171537A (en) Ultrasonic vibration polishing grinding head device capable of restraining medium frequency errors of optical elements
JP6010827B2 (en) Dicing apparatus and dicing method
CN204954499U (en) Ultrasonic vibration polish grinding head device that can restrain optical element intermediate frequency error
JP2012045642A (en) Bore surface machining method, tool for machining bore surface, and bore surface machining device
JP6379623B2 (en) Cutting apparatus and cutting method
JP2014237181A (en) Vibration cutting device and vibration cutting method
JP6175891B2 (en) Vibration cutting apparatus and vibration cutting method
Ishimatsu et al. Grinding a hard-to-grind materials with ultrasonic-assisted fluid

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171003

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6268764

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees