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ホイル外周研削加工仕様の超音波スピンドル

超音波ダイヤモンド砥石の超音波共振状態を測定する測定器を自社開発したことで、新規の超音波ダイヤモンド砥石が開発され超音波研削加工領域を広げる開発も実施され、RL変換型ホイル形状ダイヤモンド砥石の外周面による研削加工仕様がセラミックス部品やガラス基板加工など24時間生産ライン上で稼働している。この時40kHz超音波ダイヤモンド砥石は、長時間加工負荷を受けて40kHz共振状態が続いても発熱しないように固有振動数と共振バランスを調整した超音波研削加工の専用工具である。近年徐々に汎用化対応の形状や仕様に改善され新規用途が報告されている。

情報所有館 : 国立科学博物館 


40kHz超音波スピンドル試作機(1~4号機)

20kHz超音波ロータリースピンドルユニットは、ミーリング加工方式や加工精度向上に対応できず広く普及しなかったが、共振周波数を20kHzから40kHzに移行し加工精度を2桁あげた新規領域40kHz超音波スピンドルの試作に(株)岳将が1987年に着手。試作1号機で40kHz超音波共振状態を長時間連続することを確認。試作2号機で40kHz超音波共振体を高速回転時の共振状態を確認。1988年試作3号機(写真)を回転数0~3600rpで設計製作した。周年試作4号機で軽量化を試みた。

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竪型超音波テスト加工機

試作4号の40kHz超音波スピンドルを搭載の手動テスト加工機を製作。従来機20kHzと新規開発中の40kHzの相違点を比較し、共振周波数が半分の40kHz超音波ダイヤモンド砥石は、共振振幅を微小に絞り微細形状加工が優位になることを確認した。

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40kHz超音波スピンドル試作機(5号機)

試作5号機は、主軸モータ容量をあげ加工負荷容量を高めた。写真6は、新規に設計製作した簡易型3軸NC制御の機械本体に試作5号機40kHz超音波スピンドルを搭載、熊本県工業技術センターに納入。地元企業の課題であった半導体検査用マシナブルセラミックス基板マイクロプローブに微小径穴明け加工技術の改善に加工実験を実施した。

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微小径ツール用超音波ホルダ

岳将が新規に考案した微小径超音波ツールホルダ。微小径超音波ツールホルダは、安価な市販標準品のダイヤモンドツールやドリルが使用可能となり頻繁に交換しても40kHz超音波共振状態を長時間連続運転に対応可能で、現在も高精度加工に充分に対応している。

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シリコンウエハの超音波研削テスト加工

2000年、新規開発のホイル形状超音波ダイヤモンド砥石による単結晶シリコンウエハ外周端面(べべリング)研削加工仕様のテスト加工状況と超音波べべリング研削加工の概要。半導体業界には受け入れられなかった。2003年、プラズマテレビ用基板ガラスの外周端面べべリング研削加工の生産ラインに搭載された。ピークでは世界市場の6~7割の基板ガラスを加工した。エンドユーザでの破損事故の発生を激減させた。

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40kHz超音波スピンドルユニット

プラズマテレビ用ガラス基板にダメージレスで高速度小径穴明け加工対応の40kHz超音波スピンドルユニット。大幅な生産性向上と生産ライン上の破損事故を低減した。

情報所有館 : 国立科学博物館 


40kHz超音波スピンドルユニット(べべリング研削加工仕様)

フラットディスプレイ用ガラス基板外周端面をダメージレス高速度面取り研削加工(べべリング研削加工)仕様の40kHz超音波スピンドルユニットを実用化。高剛性化と高回転精度化を図った。スマートフォン用基板ガラスのベベリング研削加工にも採用された。

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3軸同時NC制御超音波加工機URT

(株)スギノマシン社製マシニングセンター仕様変更の機械本体に(株)岳将製超音波スピンドルユニットを搭載した3軸同時NC制御超音波加工機URT。

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30kHz超音波スピンドルユニット

高加工負荷対応型として実用化した30kHz超音波スピンドルユニットURT-F32型。40kHz超音波加工機と比較して50%以上加工時間を短縮可能で、加工負荷が高く加工断面積が大きい部品加工や大径穴明け加工に対応する。

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