JP2006297556A - Oscillating cutting device, molding die, and optical element - Google Patents

Oscillating cutting device, molding die, and optical element Download PDF

Info

Publication number
JP2006297556A
JP2006297556A JP2005124251A JP2005124251A JP2006297556A JP 2006297556 A JP2006297556 A JP 2006297556A JP 2005124251 A JP2005124251 A JP 2005124251A JP 2005124251 A JP2005124251 A JP 2005124251A JP 2006297556 A JP2006297556 A JP 2006297556A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
cutting
vibrating body
cutting tool
vibrating
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.)
Granted
Application number
JP2005124251A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4803347B2 (en
Inventor
Hide Hosoe
秀 細江
Toshiyuki Imai
利幸 今井
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.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
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 Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Priority to JP2005124251A priority Critical patent/JP4803347B2/en
Publication of JP2006297556A publication Critical patent/JP2006297556A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4803347B2 publication Critical patent/JP4803347B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillating cutting device capable of efficiently achieving high processing shape accuracy and smooth surface roughness. <P>SOLUTION: To prevent the deterioration of processing accuracy by thermal expansion of an oscillating body 82, a material with a linear expansion coefficient of 6×10<SP>-6</SP>is used. A significant effect is exerted to reduce a temperature drift at the blade tip of a cutting tool 81. A through hole 91 penetrating the oscillating body 82, an axial oscillator 83, and a counterbalance 85 is formed at axes of them so as to make pressurized dry air flow from an air supply pipe 92. The tip of the through hole 91 is divided into two or more into micro holes 91a so as to exhaust the pressurized dry air introduced in the through hole 91 to the end of a chip 21. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学素子用の成形金型等の材料の切削加工に用いる振動切削装置、並びに、これを用いて作製される成形金型及び光学素子に関するものである。   The present invention relates to a vibration cutting device used for cutting a material such as a molding die for an optical element, and a molding die and an optical element manufactured using the vibration cutting device.

工具を振動させながら切削加工することで、難切削材料である超硬やガラス等の材料を、ダイヤモンド等の工具で切削する技術があり、振動切削と呼ばれている。これは、振動によって工具刃先を高速に微小切り込みを行い、かつ、この時に生成する切り屑を振動によって刃先が掬い出す効果によって、工具に対しても被削材料に対しても応力の少ない切削加工を実現するものである（例えば特許文献１、２，３等参照）。   There is a technique of cutting a material such as carbide or glass, which is a difficult-to-cut material, with a tool such as diamond by cutting while vibrating the tool, which is called vibration cutting. This is because the cutting edge of the tool is finely cut at high speed by vibration, and the cutting edge generates a chip by vibration. (For example, refer to Patent Documents 1, 2, 3, etc.).

これによって、通常の延性モード切削で必要とされる臨界切り込み量が数倍に向上し、難切削材料を高効率に切削加工することができる。   As a result, the critical depth of cut required for normal ductile mode cutting is improved several times, and difficult-to-cut materials can be cut with high efficiency.

この振動切削加工において、加工効率を向上するには振動周波数を高めれば上述した効果が増加し、さらに周波数にほぼ比例して工具の送り速度も高められるので、通常は２０ｋＨｚ以上の高速な振動が使われる。また、この周波数では人間の可聴域を超えているので、振動子やそれにより励振される振動体が不快な音を生じないというメリットもある。   In this vibration cutting process, in order to improve the processing efficiency, if the vibration frequency is increased, the above-described effect is increased, and further, the feed rate of the tool is increased in proportion to the frequency. used. Further, since this frequency exceeds the human audible range, there is also an advantage that the vibrator and the vibrator excited by the vibrator do not produce unpleasant sound.

このような高速振動を工具刃先に発生させる方法として、ピエゾ素子や超磁歪素子等によって工具を保持する部材を励振し、この部材を撓み振動や軸方向振動等で共振させることにより、定在波として安定振動させることが実用化されている。このような方法において、工具を保持する部材、すなわち振動体は、共振の節にあたるところで装置筐体や加工機の工具台等に連結された部材に固定されている。
特開２０００−５２１０１号公報 特開２０００−２１８４０１号公報 特開平９−３０９００１号公報 As a method of generating such high-speed vibration at the tool edge, a standing wave is generated by exciting a member holding the tool by a piezo element or a giant magnetostrictive element, and resonating the member with bending vibration or axial vibration. It has been put to practical use as a stable vibration. In such a method, a member for holding a tool, that is, a vibrating body is fixed to a member connected to an apparatus housing, a tool stand of a processing machine, or the like at a resonance node.
JP 2000-52101 A JP 2000-218401 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-309001

しかしながら、上記のように高速で工具を振動させると、励振のための振動子が電気的な損失によって発熱し、この振動子に密着固定されている振動体を加熱するので、振動体が熱膨張することが起きる。この現象により、以下の問題が生じる。
（１）振動体が熱膨縮するため、この先端に保持された工具刃先の位置が変動し、高精度な切削加工ができない。
（２）切削負荷によって振動の負荷も変わるので、振動子の発熱量も変化して振動体の熱膨張量が変わり、結局、切削条件や被削材料の種類等によっても工具刃先の位置が変動して、加工再現性や加工汎用性が損なわれる。
（３）振動体は、振動の節の位置でネジ等によって押圧し保持されているが、振動体の膨縮によりその保持力が変化したり緩んだりして、共振状態が影響を受け、切削装置としての信頼性を損ねることがある。 However, when the tool is vibrated at a high speed as described above, the vibrator for excitation generates heat due to electrical loss and heats the vibrator that is tightly fixed to the vibrator. To happen. This phenomenon causes the following problems.
(1) Since the vibrating body thermally expands and contracts, the position of the tool cutting edge held at the tip varies, and high-precision cutting cannot be performed.
(2) Since the vibration load also changes depending on the cutting load, the amount of heat generated by the vibrator also changes and the amount of thermal expansion of the vibrating body changes. Eventually, the position of the tool edge varies depending on the cutting conditions and the type of work material. Thus, processing reproducibility and processing versatility are impaired.
(3) Although the vibrating body is pressed and held by a screw or the like at the position of the vibration node, the holding force changes or loosens due to expansion or contraction of the vibrating body, and the resonance state is affected, and cutting is performed. The reliability as a device may be impaired.

そこで、本発明は、高い加工形状精度と滑らかな表面粗さを効率よく達成することができる振動切削装置、並びに、これを用いて作製される成形金型及び光学素子を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a vibration cutting apparatus that can efficiently achieve high machining shape accuracy and smooth surface roughness, and a molding die and an optical element manufactured using the vibration cutting apparatus. To do.

上記課題を解決するため、本発明に係る第１の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）線膨張係数が６×１０−６以下の材料で形成されるとともに、切削工具を保持して振動源からの振動を切削工具に伝達する振動体とを備える。 In order to solve the above problems, a first vibration cutting device according to the present invention includes (a) a cutting tool, (b) a vibration source for vibrating the cutting tool, and (c) a linear expansion coefficient of 6 × 10. And a vibrating body that holds the cutting tool and transmits the vibration from the vibration source to the cutting tool.

上記装置では、振動体の形成材料が線膨張係数６×１０−６以下であるので、振動源が発熱しても、振動体の熱膨張を抑えることができる。よって、振動体に支持された切削工具を精度良く配置することができ、高精度な切削加工が可能になる。 In the above apparatus, since the material for forming the vibrating body has a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less, the thermal expansion of the vibrating body can be suppressed even if the vibration source generates heat. Therefore, the cutting tool supported by the vibrating body can be arranged with high accuracy, and high-precision cutting can be performed.

本発明に係る第２の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）窒化珪素を主成分として含む材料で形成されるとともに、切削工具を保持して振動源からの振動を切削工具に伝達する振動体とを備える。ここで、窒化珪素を主成分として含むとは、材料の５０質量％以上が窒化珪素であることを意味するものとする。   The second vibration cutting device according to the present invention is formed of (a) a cutting tool, (b) a vibration source for vibrating the cutting tool, and (c) a material containing silicon nitride as a main component, And a vibrating body that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool. Here, containing silicon nitride as a main component means that 50% by mass or more of the material is silicon nitride.

上記装置では、振動体の形成材料が窒化珪素を主成分として含む材料であるので、振動体の形成材料の線膨張係数が極めて小さくなり、振動源が発熱しても振動体の熱膨張を抑えることができ、高精度の切削加工が可能になる。また、窒化珪素を主成分として含む材料は、じん性が非常に高いことから比較的大きな振幅が得られるという利点があり、ヤング率が大きいことから高い振動数での振動が可能であるという利点もある。その他、良好な熱伝導性によって温度上昇を抑える効果や、耐衝撃性によって振動の負荷による破損等の弊害を防止する効果も期待される。   In the above apparatus, since the vibration member forming material is a material containing silicon nitride as a main component, the linear expansion coefficient of the vibration member forming material is extremely small, and the thermal expansion of the vibration member is suppressed even if the vibration source generates heat. And high-precision cutting is possible. In addition, a material containing silicon nitride as a main component has an advantage that a relatively large amplitude can be obtained because of its very high toughness, and an advantage that vibration at a high frequency is possible because of a large Young's modulus. There is also. In addition, an effect of suppressing a temperature rise by good thermal conductivity and an effect of preventing an adverse effect such as a damage due to a vibration load by an impact resistance are expected.

本発明の具体的態様では、上記第２の振動切削装置において、振動体が、サイアロンで形成されている。   In a specific aspect of the present invention, in the second vibration cutting apparatus, the vibrating body is formed of sialon.

本発明に係る第３の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）超硬材料で形成されるとともに、切削工具を保持して振動源からの振動を切削工具に伝達する振動体とを備える。   A third vibration cutting apparatus according to the present invention includes (a) a cutting tool, (b) a vibration source for vibrating the cutting tool, and (c) a carbide material and holding the cutting tool. And a vibrator for transmitting vibration from the vibration source to the cutting tool.

上記装置では、振動体の形成材料が超硬材料であるので、振動体の形成材料の線膨張係数が極めて小さくなり、振動源が発熱しても振動体の熱膨張を抑えることができ、高精度の切削加工が可能になる。また、超硬材料は、ヤング率が大きいことから高い振動数での振動が可能であるという利点があり、一般的にセラミック材料等に比較して割れにくいことから、切削工具保持用の構造材料として高い信頼性を有する。   In the above apparatus, since the vibration member forming material is a super hard material, the linear expansion coefficient of the vibration member forming material is extremely small, and even if the vibration source generates heat, the thermal expansion of the vibration member can be suppressed. Precision cutting is possible. In addition, cemented carbide materials have the advantage of being able to vibrate at a high frequency because of their high Young's modulus, and are generally harder to break than ceramic materials, etc., so structural materials for holding cutting tools As highly reliable.

本発明に係る第４の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）インバー材及びステンレスインバー材の少なくとも一方で形成されるとともに、切削工具を保持して振動源からの振動を切削工具に伝達する振動体とを備える。   A fourth vibration cutting device according to the present invention is formed of (a) a cutting tool, (b) a vibration source for vibrating the cutting tool, and (c) at least one of an invar material and a stainless invar material. And a vibrating body that holds the cutting tool and transmits the vibration from the vibration source to the cutting tool.

上記装置では、振動体の形成材料がインバー材及びステンレスインバー材の少なくとも一方であるので、振動体の形成材料の線膨張係数が極めて小さくなり、振動源が発熱しても振動体の熱膨張を抑えることができ、高精度の切削加工が可能になる。   In the above apparatus, since the vibrating body forming material is at least one of an invar material and a stainless invar material, the linear expansion coefficient of the vibrating body forming material is extremely small, and the vibrating body does not expand even when the vibration source generates heat. This makes it possible to control with high accuracy.

本発明に係る第５の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）切削工具を保持して振動源からの振動を切削工具に伝達する振動体と、（ｄ）振動源の少なくとも一部にガス状流体を吹き付ける冷却手段とを備える。   A fifth vibration cutting apparatus according to the present invention includes (a) a cutting tool, (b) a vibration source for vibrating the cutting tool, and (c) a cutting tool that holds the cutting tool and generates vibration from the vibration source. And (d) cooling means for blowing a gaseous fluid to at least a part of the vibration source.

上記装置では、冷却手段が振動源にガス状流体を吹き付けるので、振動源延いては振動体の温度上昇を抑えることができる。よって、振動体に固定されている切削工具の位置制御の再現性を高めることができ、高精度な切削加工が可能になる。なお、ガス状流体は、質量が軽く、振動体の振動条件を変化させないという利点がある。   In the above apparatus, since the cooling means sprays the gaseous fluid on the vibration source, the temperature rise of the vibration source and the vibration body can be suppressed. Therefore, the reproducibility of the position control of the cutting tool fixed to the vibrating body can be enhanced, and high-precision cutting can be performed. Note that the gaseous fluid has an advantage that the mass is light and the vibration condition of the vibrating body is not changed.

本発明の具体的態様では、上記第５の振動切削装置において、ガス状流体は、ミスト状の状態を含む。この場合、ミスト状に添加された粒子によって冷却効率を高めることができ、ガス状流体に対して潤滑等の機能を付加することができる。   In a specific aspect of the present invention, in the fifth vibration cutting apparatus, the gaseous fluid includes a mist state. In this case, the cooling efficiency can be increased by the particles added in the form of mist, and a function such as lubrication can be added to the gaseous fluid.

本発明の具体的態様では、上記第５の振動切削装置において、振動源及び振動体が、これらの接合部で連通する貫通孔を有し、冷却手段が、貫通孔の振動源側からガス状流体を供給する。この場合、貫通孔にガス状流体を流すことができ、振動源と振動体とを直接的かつ効率的に冷却することができる。   In a specific aspect of the present invention, in the fifth vibration cutting device, the vibration source and the vibration body have a through hole communicating with the joint portion, and the cooling means is gaseous from the vibration source side of the through hole. Supply fluid. In this case, a gaseous fluid can be flowed through the through hole, and the vibration source and the vibrating body can be directly and efficiently cooled.

本発明の具体的態様では、上記第５の振動切削装置において、ガス流体の温度を調整する温度調整手段をさらに備える。この場合、振動源をより精密に温度制御することができ、振動体の温度を安定させて切削工具の刃先位置の温度ドリフトを低減することができる。   In a specific aspect of the present invention, the fifth vibration cutting device further includes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the gas fluid. In this case, the temperature of the vibration source can be controlled more precisely, the temperature of the vibrating body can be stabilized, and the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool can be reduced.

本発明の具体的態様では、上記第５の振動切削装置において、ガス流体の流量を調整する流量調整手段をさらに備える。この場合、振動源をガス流体の流量制御によって温度制御することができ、切削工具の刃先位置の温度ドリフトを低減することができる。   In a specific aspect of the present invention, the fifth vibration cutting device further includes a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the gas fluid. In this case, the temperature of the vibration source can be controlled by controlling the flow rate of the gas fluid, and the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool can be reduced.

本発明の具体的態様では、上記第５の振動切削装置において、ガス流体が、乾燥圧縮空気であることを特徴とする。この場合、ガス流体が安価で容易に入手可能なものとなり、漏電等の発生を効率的に防止できる。   In a specific aspect of the present invention, in the fifth vibration cutting apparatus, the gas fluid is dry compressed air. In this case, the gas fluid is inexpensive and easily available, and the occurrence of leakage etc. can be efficiently prevented.

本発明に係る第６の振動切削装置は、（ａ）切削工具と、（ｂ）切削工具を振動させるための振動源と、（ｃ）切削工具を保持して振動源からの振動を軸方向振動及び撓み振動として切削工具に伝達する振動体と、（ｄ）振動体を軸方向振動及び撓み振動における共通の節位置で固定する固定部材とを備える。   A sixth vibration cutting device according to the present invention includes: (a) a cutting tool; (b) a vibration source for vibrating the cutting tool; and (c) holding a cutting tool to vibrate from the vibration source in the axial direction. A vibrating body that transmits the vibration and bending vibration to the cutting tool; and (d) a fixing member that fixes the vibrating body at a common node position in the axial vibration and the bending vibration.

上記装置では、固定部材が振動体を軸方向振動及び撓み振動における共通の節位置で固定するので、エネルギーの損失を抑えつつ、振動体を目的とする軸方向振動及び撓み振動によって共振動作させることができる。よって、切削工具を目的とする状態で振動させることができ、高精度で効率的な切削加工が可能になる。   In the above apparatus, since the fixing member fixes the vibrating body at a common node position in the axial vibration and the bending vibration, the vibrating body is caused to resonate by the intended axial vibration and the bending vibration while suppressing energy loss. Can do. Therefore, the cutting tool can be vibrated in a target state, and highly accurate and efficient cutting can be performed.

本発明の具体的態様では、上記第６の振動切削装置において、振動体が、軸状の外形を有し、固定部材が、振動体と一体形成されるとともに振動体の共通の節位置から軸に略垂直な方向に広がった板状部分を有する。この場合、板状部分によって緩みのない高精度の固定が可能なり、変動の少ない安定した動作を実現することができる。また、板状部分によって、振動体を周囲から均等に保持することができ、振動体の固定の信頼性を高めることができる。   In a specific aspect of the present invention, in the sixth vibration cutting apparatus, the vibrating body has a shaft-shaped outer shape, the fixing member is integrally formed with the vibrating body, and the shaft is arranged from a common node position of the vibrating body. And a plate-like portion extending in a direction substantially perpendicular to the vertical axis. In this case, the plate-like portion can be fixed with high accuracy without loosening, and a stable operation with little fluctuation can be realized. Further, the vibrating body can be held uniformly from the surroundings by the plate-like portion, and the fixing reliability of the vibrating body can be improved.

本発明に係る成形金型は、上記第１〜第６の振動切削装置を用いて、加工創製された光学面を有する。この場合、高精度の金型を簡易に得ることができる。   The molding die according to the present invention has an optical surface created by machining using the first to sixth vibration cutting devices. In this case, a highly accurate mold can be obtained easily.

本発明に係る光学素子は、例えばプラスチック、ガラス等で形成され、上記成形金型によって成形される。この場合、高精度の金型によって高精度の光学素子を得ることができる。   The optical element according to the present invention is formed of, for example, plastic, glass or the like, and is molded by the molding die. In this case, a high-precision optical element can be obtained with a high-precision mold.

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る振動切削装置を図面を用いて説明する。図１は、レンズ等の光学素子を成形するための成形金型の光学面を加工する振動切削装置の構造を説明するブロック図である。 [First Embodiment]
Hereinafter, a vibration cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the structure of a vibration cutting apparatus that processes the optical surface of a molding die for molding an optical element such as a lens.

図１に示すように、振動切削装置１０は、ワークＷを切削加工するための振動切削ユニット２０と、振動切削ユニット２０をワークＷに対して支持するＮＣ制御機構３０と、ＮＣ制御機構３０の動作を制御するステージ駆動装置４０と、振動切削ユニット２０に所望の振動を与える振動子駆動装置５０と、振動切削ユニット２０に冷却用のガスを供給するガス供給装置６０と、装置全体の動作を統括的に制御する主制御装置７０とを備える。   As shown in FIG. 1, the vibration cutting apparatus 10 includes a vibration cutting unit 20 for cutting a workpiece W, an NC control mechanism 30 that supports the vibration cutting unit 20 with respect to the workpiece W, and an NC control mechanism 30. The stage driving device 40 that controls the operation, the vibrator driving device 50 that applies desired vibration to the vibration cutting unit 20, the gas supply device 60 that supplies a cooling gas to the vibration cutting unit 20, and the operation of the entire device. And a main controller 70 that performs overall control.

振動切削ユニット２０は、下部のチップ２１先端に切削工具を埋め込んだものであり、この切削工具の振動によってワークＷを切削する。振動切削ユニット２０の詳細については後述する。   The vibration cutting unit 20 has a cutting tool embedded in the tip of the lower chip 21 and cuts the workpiece W by the vibration of the cutting tool. Details of the vibration cutting unit 20 will be described later.

ＮＣ制御機構３０は、台座３１上にコラム３３を設けた構造になっており、コラム３３に取り付けられてＺ方向に昇降しθ方向に回転するヘッド３５を備える。このヘッド３５には、振動切削ユニット２０が取り付けられており、下部にチップ２１を露出させている。振動切削ユニット２０に対向して、台座３１上には、ＸＹステージ３７が設けられている。このＸＹステージ３７は、ワークＷを支持してＸＹ面内で所望の位置に所望の速度で移動させることができる。   The NC control mechanism 30 has a structure in which a column 33 is provided on a pedestal 31, and includes a head 35 that is attached to the column 33 and moves up and down in the Z direction and rotates in the θ direction. The vibration cutting unit 20 is attached to the head 35, and the chip 21 is exposed at the lower part. An XY stage 37 is provided on the pedestal 31 so as to face the vibration cutting unit 20. The XY stage 37 can support the workpiece W and move it to a desired position in the XY plane at a desired speed.

ステージ駆動装置４０は、高精度の数値制御が可能になっており、ＮＣ制御機構３０に内蔵されたモータや位置センサ等を主制御装置７０の制御下で駆動することによって、ヘッド３５やＸＹステージ３７を適宜動作させる。これにより、ワークＷに対する振動切削ユニット２０のチップ２１先端の位置や角度、さらにそれらの変化速度を自在に調整することができる。   The stage driving device 40 is capable of high-precision numerical control. By driving a motor, a position sensor, or the like built in the NC control mechanism 30 under the control of the main control device 70, the head 35 or the XY stage. 37 is operated appropriately. Thereby, the position and angle of the tip of the tip 21 of the vibration cutting unit 20 with respect to the workpiece W, and the rate of change thereof can be freely adjusted.

振動子駆動装置５０は、振動切削ユニット２０に内蔵された振動源に電力を供給するためのものであり、内蔵する発振回路やＰＬＬ回路によって、チップ２１先端を主制御装置７０の制御下で所望の振動数及び振幅で振動させることができる。なお、詳細は後述するが、チップ２１先端は、軸に垂直な撓み振動や軸に沿った軸方向振動が可能になっており、３次元的な振動によってワークＷ表面にチップ２１先端を向けた加工が可能になっている。   The vibrator driving device 50 is for supplying electric power to a vibration source incorporated in the vibration cutting unit 20, and the tip of the chip 21 is desired under the control of the main controller 70 by a built-in oscillation circuit or PLL circuit. It can be made to vibrate with the frequency and amplitude of. As will be described in detail later, the tip of the tip 21 can bend and vibrate perpendicular to the axis, and the tip of the tip 21 is directed to the surface of the workpiece W by three-dimensional vibration. Processing is possible.

ガス供給装置６０は、振動切削ユニット２０を冷却するためのものであり、加圧された乾燥空気（乾燥圧縮空気）を供給するガス状流体源６１と、ガス状流体源６１からの加圧乾燥空気を通過させることによってその温度を調節する温度調節部６３と、温度調節部６３を通過した加圧乾燥空気の流量調節を行う流量調節部６５とを備える。ここで、ガス状流体源６１は、例えば熱的工程やデシケータ等を利用した乾燥機に空気を送り込むことによって空気を乾燥させ、コンプレッサで乾燥空気を所望の気圧まで昇圧する。また、温度調節部６３は、図示を省略するが、冷媒を周囲に循環させた流路と、この流路の途中に設けた温度センサとを有する温度調整手段であり、冷媒の温度や供給量の調節によって、流路に通した加圧乾燥空気を所望の温度に調節することができる。さらに、流量調節部６５は、バルブやフローコントローラ（不図示）を有する流量調節手段であり、温度調節された加圧乾燥空気を振動切削ユニット２０に供給する際の流量を調節することができるようになっている。   The gas supply device 60 is for cooling the vibration cutting unit 20, and a gaseous fluid source 61 that supplies pressurized dry air (dry compressed air), and pressurized drying from the gaseous fluid source 61. A temperature adjusting unit 63 that adjusts the temperature by allowing air to pass therethrough, and a flow rate adjusting unit 65 that adjusts the flow rate of the pressurized dry air that has passed through the temperature adjusting unit 63 are provided. Here, the gaseous fluid source 61 dries air by, for example, sending air to a dryer using a thermal process, a desiccator, or the like, and pressurizes the dry air to a desired pressure with a compressor. Although not shown, the temperature adjusting unit 63 is temperature adjusting means having a flow path in which the refrigerant is circulated around and a temperature sensor provided in the middle of the flow path, and the temperature and supply amount of the refrigerant. By adjusting the pressure, the pressurized dry air passed through the flow path can be adjusted to a desired temperature. Further, the flow rate adjusting unit 65 is a flow rate adjusting means having a valve and a flow controller (not shown) so that the flow rate when supplying the temperature-controlled pressurized dry air to the vibration cutting unit 20 can be adjusted. It has become.

図２は、振動切削ユニット２０の構造を説明する断面図である。振動切削ユニット２０は、切削工具８１と、振動体８２と、軸方向振動子８３と、撓み振動子８４と、カウンタバランス８５と、筐体８６とを備える。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of the vibration cutting unit 20. The vibration cutting unit 20 includes a cutting tool 81, a vibrating body 82, an axial vibrator 83, a bending vibrator 84, a counter balance 85, and a housing 86.

ここで、切削工具８１は、振動体８２の先端側であるチップ２１の端部に埋め込むように固定されている。切削工具８１は、先端８１ａが切刃になっており、共振状態とされた振動体８２の開放端として振動体８２とともに振動する。つまり、切削工具８１は、振動体８２の軸方向振動に伴ってＺ方向に変位する振動を生じ、振動体８２の撓み振動に伴ってＸＹ方向に変位する振動を生じる。   Here, the cutting tool 81 is fixed so as to be embedded in the end portion of the chip 21 that is the tip side of the vibrating body 82. The cutting tool 81 has a tip 81a as a cutting edge, and vibrates together with the vibrating body 82 as an open end of the vibrating body 82 in a resonance state. That is, the cutting tool 81 generates a vibration that is displaced in the Z direction with the vibration of the vibrating body 82 in the axial direction, and a vibration that is displaced in the XY direction with the bending vibration of the vibrating body 82.

振動体８２は、先端のチップ２１側で外径が細くなっており、根元側で外径が太くなっている。振動体８２の側面の適当な箇所には、板状部分である第１固定フランジ８７が形成されており、振動体８２は、第１固定フランジ８７を介して筐体８６に例えばネジ９３で固定されている。なお、振動体８２は、軸方向振動子８３によって振動し、Ｚ方向に局所的に変位する定在波が形成されている共振状態となる。また、振動体８２は、撓み振動子８４によって振動し、ＸＹ方向に局所的に変位する定在波が形成されている共振状態となる。ここで、第１固定フランジ８７の位置は、振動体８２にとって、軸方向振動と撓み振動とに共通の節となっており、第１固定フランジ８７を介して固定することにより、軸方向振動や撓み振動が妨げられることを防止できる。   The vibrating body 82 has a thin outer diameter on the tip 21 side and a thick outer diameter on the root side. A first fixing flange 87, which is a plate-like portion, is formed at an appropriate location on the side surface of the vibrating body 82, and the vibrating body 82 is fixed to the housing 86 via the first fixing flange 87 with, for example, screws 93. Has been. The vibrating body 82 is oscillated by the axial vibrator 83 and enters a resonance state in which a standing wave that is locally displaced in the Z direction is formed. The vibrating body 82 is oscillated by the flexural vibrator 84 and enters a resonance state in which standing waves that are locally displaced in the XY directions are formed. Here, the position of the first fixing flange 87 is a common node for the vibrating body 82 in the axial vibration and the flexural vibration. By fixing the first fixing flange 87 via the first fixing flange 87, the axial vibration and It is possible to prevent the bending vibration from being hindered.

図３は、第１固定フランジ８７の形状を例示する。図３（ａ）に示す第１固定フランジ８７は、完全な円板状の固定部材であり、外周部分が筐体８６に固定されて筐体８６を封止しており、通気のない構造となっている。図３（ｂ）に示す第１固定フランジ８７は、開口８７ａを有する固定部材であり、外周部分を筐体８６に固定しても、筐体８６内外の通気が確保できるようになっている。図３（ｃ）に示す第１固定フランジ８７は、例えば等角度で３方向に延びる支持部材８７ｂを有する固定部材であり、支持部材８７ｂ先端を筐体８６に固定しても、筐体８６内外の通気が確保できるようになっている。   FIG. 3 illustrates the shape of the first fixing flange 87. The first fixing flange 87 shown in FIG. 3A is a perfect disk-shaped fixing member, and the outer peripheral portion is fixed to the housing 86 to seal the housing 86, and has a structure without ventilation. It has become. The first fixing flange 87 shown in FIG. 3B is a fixing member having an opening 87a, and even if the outer peripheral portion is fixed to the housing 86, the inside and outside of the housing 86 can be secured. The first fixing flange 87 shown in FIG. 3C is a fixing member having, for example, a supporting member 87b extending in three directions at an equal angle. Even if the tip of the supporting member 87b is fixed to the housing 86, the inside and outside of the housing 86 The ventilation of the can be secured.

軸方向振動子８３は、ピエゾ素子（ＰＺＴ）や超磁歪素子等で形成され振動体８２の根元側端面に接続される振動源であり、図示を省略するコネクタ等を介して図１の振動子駆動装置５０に接続されている。軸方向振動子８３は、振動子駆動装置５０からの駆動信号に基づいて動作し高周波で伸縮振動することによって振動体８２に縦波を与える。なお、軸方向振動子８３は、Ｚ方向に関しては変位可能になっているが、ＸＹ方向に関しては変位しないようになっている。   The axial vibrator 83 is a vibration source that is formed of a piezo element (PZT), a giant magnetostrictive element, or the like and is connected to the base side end face of the vibrating body 82. The vibrator shown in FIG. It is connected to the driving device 50. The axial vibrator 83 operates based on a drive signal from the vibrator driving device 50 and gives a longitudinal wave to the vibrating body 82 by stretching and vibrating at a high frequency. The axial vibrator 83 is displaceable in the Z direction but is not displaced in the XY direction.

撓み振動子８４は、ピエゾ素子や超磁歪素子等で形成され振動体８２の根元側側面に接続される振動源であり、図示を省略するコネクタ等を介して図１の振動子駆動装置５０に接続されている。撓み振動子８４は、振動子駆動装置５０からの駆動信号に基づいて動作し高周波で振動することによって振動体８２に横波を与える。   The bending vibrator 84 is a vibration source that is formed of a piezo element, a giant magnetostrictive element, or the like and is connected to the base side surface of the vibrating body 82. The bending vibrator 84 is connected to the vibrator driving device 50 of FIG. It is connected. The flexural vibrator 84 operates based on a drive signal from the vibrator driving device 50 and vibrates at a high frequency, thereby giving a transverse wave to the vibrating body 82.

カウンタバランス８５は、軸方向振動子８３を挟んで振動体８２の反対側に接続される。カウンタバランス８５の側面の適当な箇所には、第２固定フランジ８８が形成されており、カウンタバランス８５は、第２固定フランジ８８を介して筐体８６に固定されている。第２固定フランジ８８の形状は、図３に示す第１固定フランジ８７と同様のものとなっている。なお、カウンタバランス８５は、軸方向振動子８３によって振動し、Ｚ方向に局所的に変位する定在波が形成されている共振状態となる。ここで、第２固定フランジ８８の位置は、カウンタバランス８５にとって、軸方向振動の節となっており、第２固定フランジ８８を介して固定することにより、軸方向振動が妨げられることを防止できる。   The counter balance 85 is connected to the opposite side of the vibrating body 82 with the axial vibrator 83 interposed therebetween. A second fixing flange 88 is formed at an appropriate position on the side surface of the counter balance 85, and the counter balance 85 is fixed to the housing 86 via the second fixing flange 88. The shape of the second fixing flange 88 is the same as that of the first fixing flange 87 shown in FIG. Note that the counter balance 85 is in a resonance state in which a standing wave that is vibrated by the axial vibrator 83 and locally displaced in the Z direction is formed. Here, the position of the second fixed flange 88 is a node of axial vibration for the counter balance 85, and by fixing via the second fixed flange 88, the axial vibration can be prevented from being hindered. .

筐体８６は、筒状の部材であり、第１及び第２固定フランジ８７，８８を介して振動体８２やカウンタバランス８５を支持固定する部分である。筐体８６の一端には、開口を塞ぐように第１固定フランジ８７が取り付けられており、他端には、端面の開口に連結された給気パイプ９２が設けられている。この給気パイプ９２は、図１のガス供給装置６０に連結されており、所望の流量及び温度に設定された加圧乾燥空気が供給される。つまり、給気パイプ９２は、ガス供給装置６０とともに、振動切削ユニット２０を内部から冷却するための冷却手段となっている。   The housing 86 is a cylindrical member, and is a part that supports and fixes the vibrating body 82 and the counter balance 85 via the first and second fixing flanges 87 and 88. A first fixing flange 87 is attached to one end of the housing 86 so as to close the opening, and an air supply pipe 92 connected to the opening on the end surface is provided on the other end. The air supply pipe 92 is connected to the gas supply device 60 of FIG. 1, and is supplied with pressurized dry air set to a desired flow rate and temperature. That is, the air supply pipe 92 is a cooling means for cooling the vibration cutting unit 20 from the inside together with the gas supply device 60.

以上の振動切削ユニット２０において、振動体８２と、軸方向振動子８３と、カウンタバランス８５とは、互いにロウ付けによって固定されており、軸方向振動子８３の効率的な振動が可能になっている。また、振動体８２と、軸方向振動子８３と、カウンタバランス８５との軸心には、これらを貫通する貫通孔９１が形成されており、給気パイプ９２からの加圧乾燥空気が流通する。貫通孔９１の先端は、二股以上に分岐した細孔９１ａとなっており、貫通孔９１に導入された加圧乾燥空気をチップ２１の端部に排出できるようになっている。   In the vibration cutting unit 20 described above, the vibrating body 82, the axial vibrator 83, and the counter balance 85 are fixed to each other by brazing, and the axial vibrator 83 can be efficiently vibrated. Yes. Further, a through hole 91 is formed through the vibrating body 82, the axial vibrator 83, and the counter balance 85, and pressurized dry air from the air supply pipe 92 circulates therethrough. . The front end of the through hole 91 is a fine hole 91 a that branches into two or more branches, and the pressurized dry air introduced into the through hole 91 can be discharged to the end of the chip 21.

以下、振動体８２を形成する材料について説明する。なお、カウンタバランス８５も、振動体８２と同一の材料で形成されている。   Hereinafter, the material forming the vibrating body 82 will be described. The counter balance 85 is also formed of the same material as that of the vibrating body 82.

振動体８２の材料としては、線膨張係数が６×１０−６以下の材料を用い、具体的には、窒化珪素、サイアロン、超硬、インバー材、ステンレスインバー材等が好適に用いられる。以下の表１は、振動体８２の材料の典型的な実施例（インバー、ステンレスインバー、超硬、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素）や、比較例（所謂６−４チタン；Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、アルミ合金；Ａ５０５６、ステンレス；ＳＵＳ３０４、アルミナ）を示したものであり、各材料の物性を併せて記載している。

Figure 2006297556
As the material of the vibrating body 82, a material having a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less is used. Specifically, silicon nitride, sialon, carbide, invar material, stainless invar material, or the like is preferably used. Table 1 below shows typical examples (invar, stainless invar, carbide, silicon nitride, sialon, silicon carbide) of the material of the vibrating body 82 and comparative examples (so-called 6-4 titanium; Ti-6Al-4V). , Aluminum alloy; A5056, stainless steel; SUS304, alumina), and the physical properties of each material are also described.
Figure 2006297556

従来、振動子８３，８４で励振させられる振動体８２は、ステンレス材料や焼き入れ鋼、アルミ等が主な材料であった。これは、比較的安価な材料でありながら音速が速く、軸方向振動を効率良く実現できるためであった。しかし、ステンレス材料の線膨張係数は１３〜１７×１０−６と大き<、焼き入れ鋼で１０〜１１×１０−６程度、アルミに至っては２４×１０−６と極めて大きかった。このような材料で、切削工具８１を支持する振動体８２（以下、従来型の振動体８２）を製作した場合、振動体８２の温度が多少変化すると、その先端に取り付けられた切削工具８１の刃先位置（先端８１ａの端部）が比較的大きく変動していた。そのため、例えば振動切削加工を開始すると、振動子８３，８４が電気的な損失によって発熱するので、時間の経過とともに少しずつ振動子８３，８４の温度が上昇し、これに結合固定されている従来型の振動体８２の温度も徐々に上昇した。その結果、従来型の振動体８２は、加工が進行するにつれ熱膨縮により全長を延ばし、その先端に設けた切削工具８１の刃先位置が徐々に変化していた。このように刃先位置が加工中に変動する切削装置にあっては、加工形状を高精度に創製することは難し<、超硬やガラス、あるいはセラミック等の難加工材料をワークＷとして切削している場合、切り込み量がミクロンオーダーで変動して、表面粗さも一様とはならない。 Conventionally, the vibrating body 82 excited by the vibrators 83 and 84 is mainly made of stainless steel, hardened steel, aluminum, or the like. This is because although the material is relatively inexpensive, the sound speed is fast and the axial vibration can be efficiently realized. However, the linear expansion coefficient of the stainless material was as large as 13 to 17 × 10 −6 , about 10 to 11 × 10 −6 for hardened steel, and 24 × 10 −6 for aluminum. When a vibrating body 82 (hereinafter referred to as a conventional vibrating body 82) that supports the cutting tool 81 is manufactured using such a material, if the temperature of the vibrating body 82 slightly changes, the cutting tool 81 attached to the tip of the vibrating body 82 is changed. The cutting edge position (the end of the tip 81a) fluctuated relatively greatly. For this reason, for example, when vibration cutting is started, the vibrators 83 and 84 generate heat due to electrical loss, so the temperature of the vibrators 83 and 84 gradually increases with time, and is conventionally coupled and fixed thereto. The temperature of the mold vibrating body 82 also gradually increased. As a result, the conventional vibrating body 82 was extended in length by thermal expansion and contraction as the processing progressed, and the cutting edge position of the cutting tool 81 provided at the tip was gradually changed. In such a cutting device in which the position of the cutting edge fluctuates during machining, it is difficult to create a machined shape with high precision. Cutting difficult-to-machine materials such as carbide, glass, or ceramic as workpiece W In this case, the depth of cut varies on the order of microns, and the surface roughness is not uniform.

本実施形態では、このような振動体８２の熱伸張によって加工精度が低下することを防止するため、線膨張係数が６×１０−６以下の材料を用いている。つまり、本発明者は、最も一般的な焼き入れ鋼材の１０〜１１×１０−６の約半分である、６×１０−６以下の線膨張係数を有する材料を振動体８２に用いることが、切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトの低減に目立った効果を発揮することを見出した。 In the present embodiment, a material having a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less is used in order to prevent the processing accuracy from being lowered due to such thermal expansion of the vibrating body 82. That is, the present inventor uses a material having a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less, which is about half of 10-11 × 10 −6 of the most common hardened steel material, for the vibrating body 82. It has been found that a remarkable effect is exhibited in reducing the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool 81.

線膨張係数が６×１０−６以下の材料はたくさんあるが、大きく分けると合金系とセラミック系の材料がある。合金系材料は、加工がセラミツクより容易な反面、比重は大きくヤング率も小さいので、高周波で共振させるには不向きである。セラミック系材料は、その逆で、ヤング率が鋼材の２〜３倍程もあり、しかも比重は半分以下であるため、軽くて高い振動数で振動させやすく、さらに振動を吸収しにくいので単一で純度の高い共振周波数を得やすい。つまり、材料のＱ値が高く、本来このような材料で振動体８２を製作すべきである。 There are many materials with a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less, but broadly divided into alloy materials and ceramic materials. Alloy materials are easier to process than ceramics, but their specific gravity is high and Young's modulus is low, so they are not suitable for resonating at high frequencies. Ceramic materials, on the other hand, have a Young's modulus of about 2 to 3 times that of steel, and the specific gravity is less than half, so it is light and easy to vibrate at a high frequency. It is easy to obtain a resonance frequency with high purity. That is, the Q value of the material is high, and the vibrating body 82 should be manufactured with such a material.

以下、振動体８２の具体的材料について説明する。振動体８２は、例えば窒化珪素やサイアロンで形成することができる。窒化珪素やサイアロンは、ほとんど同一の特性を有するセラミック材料であり、室温での線膨張係数が１．３×１０−６と非常に小さく、鋼材の約１／１０程度であるので、振動体８２の熱膨縮量を著しく低減し、先端に保持した切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトを劇的に低減する。その結果、安定した振動と切り込み量が確保できるので、ワークＷにおいて、高い精度の切削加工面を効率よく、再現性良く得ることができる。 Hereinafter, specific materials of the vibrating body 82 will be described. The vibrating body 82 can be formed of, for example, silicon nitride or sialon. Since silicon nitride and sialon are ceramic materials having almost the same characteristics, the linear expansion coefficient at room temperature is as very small as 1.3 × 10 −6 , which is about 1/10 of the steel material. The amount of thermal expansion and contraction is significantly reduced, and the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool 81 held at the tip is dramatically reduced. As a result, stable vibration and a cutting amount can be ensured, so that a highly accurate cutting surface can be obtained efficiently and with good reproducibility in the workpiece W.

さらに、窒化珪素やサイアロンは、セラミック材料の中ではじん性が非常に高く、柔軟な振動をするので歪みが少なく、単一振動周波数で比較的大きな振幅が得られるという特徴もある。また、比重が３．３と非常に軽く慣性力が小さくてヤング率も３００ＧＰａと大きいので、高い振動数で振動させやすい。したがって、振動子８３，８４の負荷を小さくでき、その発熱量も低く押さえられるので、切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトを低減するには非常に良い。また、熱伝導率も、ステンレス程度と、セラミックとしては比較的高い方であり、振動体８２に熱を蓄積せずに伝搬して温度上昇を抑える特徴がある。また、窒化珪素やサイアロンは、衝撃に強いセラミック材料であるので、振動の負荷による割れの発生や、ワークＷの加工時の事故による破損等も起こりにくいという特徴がある。   Furthermore, silicon nitride and sialon are very tough among ceramic materials, have a characteristic of being able to obtain a relatively large amplitude at a single vibration frequency with little distortion because they vibrate flexibly. Further, since the specific gravity is very light as 3.3 and the inertia force is small and the Young's modulus is as large as 300 GPa, it is easy to vibrate at a high frequency. Therefore, the load on the vibrators 83 and 84 can be reduced and the amount of generated heat can be kept low, which is very good for reducing the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool 81. In addition, the thermal conductivity is about stainless steel, which is relatively high for ceramics, and has a feature that it propagates without accumulating heat in the vibrating body 82 and suppresses temperature rise. Further, since silicon nitride and sialon are ceramic materials that are resistant to impacts, they are characterized by being less susceptible to cracking due to vibration loads and damage due to accidents during processing of the workpiece W.

振動体８２は、例えば超硬材料で形成することができる。ここでいう超硬材料とは、タングステンカーバイトを８０重量％以上含む合金を全て指す。超硬材料は、線膨張係数が６×１０−６と、鋼材の約半分であり、剛性が非常に高くヤング率も高いので共振周波数を比較的高くできるが、振動振幅を大きくするには比重が１４と重いので、振動子８３，８４に大きなエネルギーを供給する必要がある。一方、振動体８２をセラミック材料で形成する場合よりはずっと割れにくくなるので、切削工具８１を保持固定する構造材料として好適であり、振動体８２の信頼を高めることができる。 The vibrating body 82 can be formed of, for example, a super hard material. The term “super hard material” as used herein refers to all alloys containing 80% by weight or more of tungsten carbide. Carbide material has a coefficient of linear expansion of 6 × 10 −6 , which is about half that of steel, and has a very high rigidity and high Young's modulus, so the resonance frequency can be made relatively high. Is heavy, it is necessary to supply large energy to the vibrators 83 and 84. On the other hand, since it becomes much harder to break than when the vibrating body 82 is formed of a ceramic material, it is suitable as a structural material for holding and fixing the cutting tool 81, and the reliability of the vibrating body 82 can be increased.

振動体８２は、例えばインバー材で形成することができる。ここでいうインバー材とは、５０原子％以上を含む主成分がＦｅであって、１０原子％以上を含む成分が少なくともＮｉで構成されている合金材料全てを指す。以上のようなインバー材は、例えば３６原子％のニッケルを含む鉄合金であるが、線膨張係数が室温で１×１０−６以下である。ヤング率は、鋼材の約半分と低いが、これを振動体８２の材料に用いることで、振動体８２の熱膨縮が抑制され、先端に保持される切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトを抑制できる。 The vibrating body 82 can be formed of an invar material, for example. The invar material here refers to all alloy materials in which the main component containing 50 atomic% or more is Fe and the constituent containing 10 atomic% or more is composed of at least Ni. The invar material as described above is, for example, an iron alloy containing 36 atomic% nickel, and has a linear expansion coefficient of 1 × 10 −6 or less at room temperature. The Young's modulus is as low as about half that of steel, but by using this as the material of the vibrating body 82, thermal expansion and contraction of the vibrating body 82 is suppressed, and the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool 81 held at the tip is reduced. Can be suppressed.

振動体８２は、例えばステンレスインバー材で形成することができる。ここでいうステンレスインバー材とは、５０原子％以上となる主成分がＦｅであり、５原子％以上を含む付随的材料がＣｏと、Ｃｒと、Ｎｉとの少なくとも１つである合金材料全てを指す。したがって、ここではコバール材もこのステンレスインバー材に含まれる。ステンレスインバー材は、線膨張係数が室温で１．３×１０−６以下である。ヤング率は、鋼材の約半分と低いが、これを振動体の材料に用いることで、振動体８２の熱膨縮が抑制され、先端に保持される切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトを抑制できる。さらに、ステンレスインバー材は、インバー材よりも水分に対する耐性がずっと高く、加工冷却液等がかかっても錆びが発生しないという優れた特徴があるので、切削工具８１を保持固定する構造材料として適している。 The vibrating body 82 can be formed of, for example, a stainless invar material. As used herein, the term “stainless steel invar material” refers to all alloy materials in which the main component of 50 atomic% or more is Fe and the incidental material including 5 atomic% or more is at least one of Co, Cr, and Ni. Point to. Therefore, here, Kovar material is also included in this stainless steel invar material. The stainless steel invar material has a linear expansion coefficient of 1.3 × 10 −6 or less at room temperature. Young's modulus is as low as about half that of steel, but by using this as a material for the vibrating body, thermal expansion and contraction of the vibrating body 82 is suppressed, and temperature drift at the cutting edge position of the cutting tool 81 held at the tip is suppressed. it can. Furthermore, the stainless steel invar material has a much higher resistance to moisture than the invar material, and has an excellent feature that rust does not occur even when subjected to a processing coolant or the like. Therefore, it is suitable as a structural material for holding and fixing the cutting tool 81. Yes.

以上説明した第１実施形態の振動切削装置１０では、振動切削ユニット２０にガス状流体である加圧乾燥空気を供給して、振動体８２と振動子８３，８４に加圧乾燥空気を吹き付けることにより、振動体８２や振動子８３，８４を空冷している。振動子８３，８４からの発熱に対しては、発熱体となる振動子８３，８４に直接、冷却用の加圧乾燥空気を吹き付けることで、振動子８３，８４の温度上昇を抑え、振動体８２の温度膨縮を抑えて、この先端に固定されている切削工具８１の刃先位置の再現性を高めることができ、高精度な切削面を効率よく創製できる。また、振動子８３，８４がピエゾ素子のように、高電圧で直接駆動する素子である場合は、ピエゾ素子外部に絶縁塗料等で電極を覆うと、ガス流体の冷却によって結露しても漏電や振動の安定性を損ねたりせず安全である。この際、加圧乾燥空気が振動体８２、軸方向振動子８３、及びカウンタバランス８５の軸心に形成した貫通孔９１に供給されており、効率良く加圧乾燥空気が流れるので、振動子８３，８４と振動体８２の温度を加圧乾燥空気の温度と流量で調整することができる。このように、加圧乾燥空気の温度を調整することにより、振動体８２の温度を安定させ、その先端に保持された切削工具８１の刃先位置の温度ドリフトを低減することになる。また、加圧乾燥空気の流量を調整することにより、過不足が無く供給量の変動が無いので、振動子８３，８４や振動体８２の温度をより安定して制御でき、高精度で再現性の高い切削加工面が得られる。また、加圧乾燥空気によって、振動子８３，８４や振動体８２を冷却しているが、乾燥空気は、安価で容易に入手・供給でき、かつ漏電等の原因となる水分が無いので、安全である。乾燥状態としては、相対湿度で１０％以下が、結露の危険を避けられるので好ましい。   In the vibration cutting apparatus 10 of the first embodiment described above, pressurized dry air, which is a gaseous fluid, is supplied to the vibration cutting unit 20, and the pressurized dry air is sprayed on the vibrating body 82 and the vibrators 83 and 84. Thus, the vibrating body 82 and the vibrators 83 and 84 are air-cooled. With respect to the heat generated from the vibrators 83 and 84, by directly supplying cooling dry air for cooling to the vibrators 83 and 84 serving as the heat generator, the temperature rise of the vibrators 83 and 84 is suppressed, and the vibrator By suppressing the temperature expansion and contraction of 82, the reproducibility of the cutting edge position of the cutting tool 81 fixed to the tip can be improved, and a highly accurate cutting surface can be efficiently created. Further, when the vibrators 83 and 84 are elements that are directly driven at a high voltage, such as piezo elements, if the electrodes are covered with an insulating paint or the like outside the piezo elements, even if condensation occurs due to cooling of the gas fluid, Safe without sacrificing vibration stability. At this time, the pressurized dry air is supplied to the vibrating body 82, the axial vibrator 83, and the through hole 91 formed in the shaft center of the counter balance 85, and the pressurized dry air efficiently flows. , 84 and the temperature of the vibrating body 82 can be adjusted by the temperature and flow rate of the pressurized dry air. In this way, by adjusting the temperature of the pressurized dry air, the temperature of the vibrating body 82 is stabilized, and the temperature drift of the cutting edge position of the cutting tool 81 held at the tip thereof is reduced. Further, by adjusting the flow rate of the pressurized dry air, there is no excess or deficiency and there is no fluctuation in the supply amount, so that the temperatures of the vibrators 83 and 84 and the vibrator 82 can be controlled more stably, and the reproducibility is highly accurate. A high cutting surface can be obtained. Moreover, although the vibrators 83 and 84 and the vibrating body 82 are cooled by the pressurized dry air, the dry air can be obtained and supplied inexpensively and easily, and since there is no moisture that causes electric leakage, etc., it is safe. It is. The dry state is preferably 10% or less in terms of relative humidity because the risk of condensation is avoided.

なお、以上のような加圧乾燥空気を通すための貫通孔９１は、振動体８２の最先端まで貫通している必要はなく、つまり図２に例示する細孔９１ａに代えて、振動体８２の途中で横穴や斜め穴等によって外部に排気する構造とすることもできる。   Note that the through hole 91 for passing pressurized dry air as described above does not need to penetrate to the forefront of the vibrating body 82, that is, instead of the pore 91a illustrated in FIG. It is also possible to have a structure in which the air is exhausted to the outside through a horizontal hole or a slanted hole in the middle of

また、上記実施形態の振動切削ユニット２０では、振動体８２を支持するために、振動体８２の軸方向振動と撓み振動とに共通の節位置に第１固定フランジ８７を設けている。これにより、振動体８２の効率的な軸方向振動や撓み振動を確保することができる。   Further, in the vibration cutting unit 20 of the above-described embodiment, in order to support the vibrating body 82, the first fixed flange 87 is provided at a common node position for the axial vibration and the bending vibration of the vibrating body 82. Thereby, efficient axial vibration and flexural vibration of the vibrating body 82 can be ensured.

すなわち、本実施形態では、振動体８２に一体化した板状の第１固定フランジ８７を振動体８２の節位置から振動体８２の軸方向に略垂直な方向に延在させ、この第１固定フランジ８７を筐体８６にネジ９３で締結したり、他の部品で強力に押圧して固定する。この方法によると、（１）第１固定フランジ８７を筐体８６に強固に固定することができるので、振動体８２の固定力が強く緩み等による変動はほぼ完全に抑えられる。（２）特に第１固定フランジ８７を振動体８２の全周に設けることで、固定点の軸対称性が良くなるので、振動体８２の固定バランスが良くなる。また、この場合、固定点のバランスが幾何的な形状によっているので、これが崩れることもない。（３）振動体８２や筐体８６の熱膨縮と固定力は無関係であり、固定信頼性が高い。   That is, in this embodiment, a plate-like first fixing flange 87 integrated with the vibrating body 82 extends from the node position of the vibrating body 82 in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the vibrating body 82, and this first fixing is performed. The flange 87 is fastened to the housing 86 with screws 93, or is strongly pressed and fixed with other parts. According to this method, (1) since the first fixing flange 87 can be firmly fixed to the housing 86, the fixing force of the vibrating body 82 is strong, and fluctuations due to loosening or the like can be suppressed almost completely. (2) Since the first fixing flange 87 is provided on the entire circumference of the vibrating body 82, the axial symmetry of the fixing point is improved, and the fixing balance of the vibrating body 82 is improved. In this case, since the balance of the fixed points depends on the geometric shape, it does not collapse. (3) The thermal expansion and contraction of the vibrating body 82 and the housing 86 and the fixing force are irrelevant and the fixing reliability is high.

特に、振動体８２を撓み共振だけでなく軸方向共振をさせる場合には、振動体８２の両端が自由支持でなければならず、そのため振動体８２を第１固定フランジ８７で固定するだけでなく、振動体８２に結合固定された軸方向振動子８３の反対の端面にも質量を有する部品すなわちカウンタバランス８５が結合固定される必要があり、かつ、このカウンタバランス８５が軸方向に振動できるようにされている必要がある。上記実施形態の振動切削ユニット２０では、第２固定フランジ８８をカウンタバランス８５の節位置に設けており、一体的可動部８２，８３，８４，８５が、振動体８２の節位置と反対側のカウンタバランス８５の節位置との２カ所で保持されており、一体的可動部８２，８３，８４、８５の軸方向の振動がなんら拘束されることなく実現できる。しかも、一体的可動部８２，８３，８４，８５の保持剛性は、ネジ止め等よりもはるかに強くすることができ、安定して信頼できる軸方向共振を実現できる。ここで、各フランジ８７，８８は、振動体８２やカウンタバランス８５と同一材料で一体化されたものに限らず、振動体８２やカウンタバランス８５とは別材料で形成することもできる。この場合、各フランジ８７，８８は、振動体８２やカウンタバランス８５にロウ付け等によって固定される。   In particular, in the case where the vibrating body 82 is not only bent and resonated but also axially resonated, both ends of the vibrating body 82 must be free-supported, and thus the vibrating body 82 is not only fixed by the first fixing flange 87. A component having a mass, that is, a counter balance 85 needs to be coupled and fixed to the opposite end face of the axial vibrator 83 coupled and fixed to the vibrating body 82, and the counter balance 85 can vibrate in the axial direction. Need to be. In the vibration cutting unit 20 of the above embodiment, the second fixed flange 88 is provided at the node position of the counter balance 85, and the integral movable parts 82, 83, 84, 85 are on the side opposite to the node position of the vibration body 82. The counter balance 85 is held at two positions with respect to the node position, and vibrations in the axial direction of the integrally movable parts 82, 83, 84, 85 can be realized without any restriction. In addition, the holding rigidity of the integrally movable parts 82, 83, 84, 85 can be made much stronger than screwing or the like, and stable and reliable axial resonance can be realized. Here, the flanges 87 and 88 are not limited to those integrated with the vibrating body 82 and the counter balance 85 and may be formed of a different material from the vibrating body 82 and the counter balance 85. In this case, the flanges 87 and 88 are fixed to the vibrating body 82 and the counter balance 85 by brazing or the like.

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る振動切削装置について説明する。第２実施形態の振動切削装置は、第１実施形態の振動切削装置を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の装置と共通しており、図面において共通する部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。 [Second Embodiment]
Hereinafter, the vibration cutting apparatus according to the second embodiment will be described. The vibration cutting apparatus according to the second embodiment is a partial modification of the vibration cutting apparatus according to the first embodiment. Parts that are not particularly described are common to the apparatus according to the first embodiment, and are common in the drawings. Are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図４は、第２実施形態における振動切削ユニット１２０の構造を説明する断面図である。この場合、筐体８６に給気パイプ９２が設けられておらず、振動体８２を直接冷却することはできないが、振動体８２の熱膨張係数が小さければ、加工精度の低下は生じない。なお、図１のガス供給装置６０は不要である。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the structure of the vibration cutting unit 120 in the second embodiment. In this case, the casing 86 is not provided with the air supply pipe 92 and the vibrating body 82 cannot be directly cooled. However, if the thermal expansion coefficient of the vibrating body 82 is small, the processing accuracy does not decrease. In addition, the gas supply apparatus 60 of FIG. 1 is unnecessary.

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る振動切削装置について説明する。第３実施形態の振動切削装置は、第２実施形態の振動切削装置を一部変更したものである。 [Third Embodiment]
Hereinafter, a vibration cutting apparatus according to the third embodiment will be described. The vibration cutting device of the third embodiment is a partial modification of the vibration cutting device of the second embodiment.

図５は、第３実施形態における振動切削ユニット２２０の構造を説明する断面図である。この場合、第２固定フランジ８８を設けておらず、カウンタバランス８５が筐体８６に直接支持されていないが、振動体８２やカウンタバランス８５の軸方向振動や撓み振動は確保されており、動作上の差異は生じない。ただし、第２固定フランジ８８が存在しない分、第１固定フランジ８７の強度を確保する必要がある。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the structure of the vibration cutting unit 220 in the third embodiment. In this case, the second fixing flange 88 is not provided, and the counter balance 85 is not directly supported by the housing 86, but the axial vibration and flexural vibration of the vibrating body 82 and the counter balance 85 are ensured, and the operation The above difference does not occur. However, it is necessary to ensure the strength of the first fixing flange 87 because the second fixing flange 88 does not exist.

なお、図５の振動切削ユニット２２０において、第１実施形態の場合と同様に、一体的可動部８２，８３，８４の軸心に貫通孔９１を設け（図２参照）、筐体８６に給気パイプ９２を設けることもできる。この場合、図１のガス供給装置６０によって、一体的可動部８２，８３，８４を効率的に冷却することができる。   In the vibration cutting unit 220 of FIG. 5, as in the first embodiment, a through-hole 91 is provided in the axial center of the integrally movable parts 82, 83, 84 (see FIG. 2) and is supplied to the housing 86. An air pipe 92 can also be provided. In this case, the integrally movable parts 82, 83, and 84 can be efficiently cooled by the gas supply device 60 of FIG.

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る振動切削装置について説明する。第４実施形態の振動切削装置は、第１実施形態の振動切削装置を一部変更したものである。 [Fourth Embodiment]
Hereinafter, the vibration cutting apparatus according to the fourth embodiment will be described. The vibration cutting device of the fourth embodiment is a partial modification of the vibration cutting device of the first embodiment.

図６は、第４実施形態における振動切削ユニット３２０の構造を説明する断面図である。この場合、筐体８６の側面に給気パイプ３９２が設けられており、振動子８３，８４を側面から直接冷却することができ、振動体８２も側面から直接冷却される。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the structure of the vibration cutting unit 320 in the fourth embodiment. In this case, an air supply pipe 392 is provided on the side surface of the housing 86, and the vibrators 83 and 84 can be directly cooled from the side surface, and the vibrator 82 is also directly cooled from the side surface.

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係る成形金型について説明する。図７は、第１〜第４実施形態の振動切削ユニット２０〜３２０を用いて作製した成形金型を説明する図であり、図７（ａ）は、固定型すなわち第１金型２Ａの側方断面図であり、図７（ｂ）は、可動型すなわち第２金型２Ｂの側方断面図である。両金型２Ａ，２Ｂの光学面３ａ，３ｂは、図１〜図６に示す振動切削装置によって仕上げ加工されたものである。つまり、両金型２Ａ，２Ｂの母材（材料は例えば超硬）をワークＷとしてＸＹステージ３７上に固定し、振動子駆動装置５０等を動作させて振動切削ユニット２０〜３２０に定在波を形成しつつ切削工具８１を高速振動させる。これと並行してステージ駆動装置４０を適宜動作させて、振動切削ユニット２０〜３２０のチップ２１先端をワークＷに対して３次元的に任意に移動させる。これにより、金型２Ａ，２Ｂの光学面３ａ，３ｂは、球面や非球面に限らず、段差面、位相構造面とすることができる。 [Fifth Embodiment]
The molding die according to the fifth embodiment will be described below. FIG. 7 is a view for explaining a molding die manufactured using the vibration cutting units 20 to 320 of the first to fourth embodiments, and FIG. FIG. 7B is a side sectional view of the movable mold, that is, the second mold 2B. The optical surfaces 3a and 3b of both molds 2A and 2B are finished by a vibration cutting apparatus shown in FIGS. That is, the base material (material is, for example, cemented carbide) of both molds 2A and 2B is fixed on the XY stage 37 as a work W, and the vibrator driving device 50 and the like are operated so that the standing waves are generated in the vibration cutting units 20 to 320. The cutting tool 81 is vibrated at high speed while forming. In parallel with this, the stage driving device 40 is appropriately operated to arbitrarily move the tips 21 of the vibration cutting units 20 to 320 with respect to the workpiece W in a three-dimensional manner. Thereby, the optical surfaces 3a and 3b of the molds 2A and 2B are not limited to spherical surfaces and aspheric surfaces, but can be step surfaces and phase structure surfaces.

図８は、図７（ａ）の金型２Ａと図７（ｂ）の金型２Ｂとを用いてプレス成形したレンズＬの断面図である。レンズＬの材料は、プラスチックに限らず、ガラス等とすることができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view of a lens L press-molded using the mold 2A of FIG. 7A and the mold 2B of FIG. 7B. The material of the lens L is not limited to plastic but can be glass or the like.

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１のガス供給装置６０において、空気ではなく、オイルその他の潤滑要素等をミスト化して添加したガス状流体や、窒素ガス等の不活性ガス等を用いることができる。
また、図１の振動切削装置１０は、３次元移動なＮＣ制御機構３０を組み込んで振動切削ユニット２０を所望の位置に移動させるものであったが、このような機構に代えて、旋盤のように旋削を可能にする機構を設け、このような旋削的な運動機構によって振動切削ユニット２０を駆動することもできる。 As described above, the present invention has been described according to the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the gas supply device 60 of FIG. 1, instead of air, a gaseous fluid added by misting oil or other lubricating elements, an inert gas such as nitrogen gas, or the like can be used.
Further, the vibration cutting apparatus 10 in FIG. 1 incorporates a three-dimensionally movable NC control mechanism 30 and moves the vibration cutting unit 20 to a desired position. It is also possible to provide a mechanism that enables turning, and to drive the vibration cutting unit 20 by such a turning motion mechanism.

第１実施形態の振動切削装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the vibration cutting apparatus of 1st Embodiment. 図１の振動切削装置に組み込まれる振動切削ユニットの構造を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the structure of the vibration cutting unit integrated in the vibration cutting apparatus of FIG. （ａ）〜（ｃ）は、図１の振動切削ユニットに用いられる第１固定フランジの形状を例示する端面図である。(A)-(c) is an end elevation which illustrates the shape of the 1st fixed flange used for the vibration cutting unit of FIG. 第２実施形態の装置に組み込まれる振動切削ユニットの構造を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the structure of the vibration cutting unit integrated in the apparatus of 2nd Embodiment. 第３実施形態の装置に組み込まれる振動切削ユニットの構造を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the structure of the vibration cutting unit incorporated in the apparatus of 3rd Embodiment. 第４実施形態の装置に組み込まれる振動切削ユニットの構造を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the structure of the vibration cutting unit integrated in the apparatus of 4th Embodiment. （ａ）、（ｂ）は、第５実施形態に係る成形金型の側方断面図である。(A), (b) is a sectional side view of the molding die concerning a 5th embodiment. 図７の成形金型によって形成されたレンズの側方断面図である。FIG. 8 is a side sectional view of a lens formed by the molding die of FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

２Ａ，２Ｂ…金型、 ３ａ，３ｂ…光学面、 １０…振動切削装置、 ２０…振動切削ユニット、 ５０…振動子駆動装置、 ６０…ガス供給装置、 ７０…主制御装置、 ８１…切削工具、 ８２…振動体、 ８３…軸方向振動子、 ８４…撓み振動子、 ８５…カウンタバランス、 ８６…筐体、 ８７…第１固定フランジ、 ８８…第２固定フランジ、 ９１…貫通孔、 ９２…給気パイプ   2A, 2B ... mold, 3a, 3b ... optical surface, 10 ... vibration cutting device, 20 ... vibration cutting unit, 50 ... vibrator drive device, 60 ... gas supply device, 70 ... main controller, 81 ... cutting tool, DESCRIPTION OF SYMBOLS 82 ... Vibrating body, 83 ... Axial vibrator, 84 ... Deflection vibrator, 85 ... Counter balance, 86 ... Housing, 87 ... 1st fixing flange, 88 ... 2nd fixing flange, 91 ... Through-hole, 92 ... Feeding Qi pipe

Claims (15)

切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
線膨張係数が６×１０−６以下の材料で形成されるとともに、前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を前記切削工具に伝達する振動体と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibration cutting apparatus comprising: a vibrating body that is formed of a material having a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 or less and that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool. 切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
窒化珪素を主成分として含む材料で形成されるとともに、前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を前記切削工具に伝達する振動体と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibration cutting apparatus comprising: a vibration body that is formed of a material containing silicon nitride as a main component and that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool. 前記振動体は、サイアロンで形成されていることを特徴とする請求項２記載の振動切削装置。   The vibration cutting apparatus according to claim 2, wherein the vibrating body is formed of sialon. 切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
超硬材料で形成されるとともに、前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を前記切削工具に伝達する振動体と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibration cutting apparatus comprising: a vibrating body formed of a super hard material and holding the cutting tool and transmitting vibration from the vibration source to the cutting tool. 切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
インバー材及びステンレスインバー材の少なくとも一方で形成されるとともに、前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を前記切削工具に伝達する振動体と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibration cutting apparatus comprising: a vibrating body that is formed of at least one of an invar material and a stainless invar material, and that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool. 切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を前記切削工具に伝達する振動体と、
前記振動源の少なくとも一部にガス状流体を吹き付ける冷却手段と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibrator that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool;
A vibration cutting apparatus comprising: cooling means for blowing a gaseous fluid to at least a part of the vibration source. 前記ガス状流体は、ミスト状の状態を含むことを特徴とする請求項６記載の振動切削装置。   The vibration cutting apparatus according to claim 6, wherein the gaseous fluid includes a mist state. 前記振動源及び前記振動体は、これらの接合部で連通する貫通孔を有し、前記冷却手段は、前記貫通孔の前記振動源側から前記ガス状流体を供給することを特徴とする請求項６及び請求項７のいずれか一項記載の振動切削装置。   The vibration source and the vibrating body have a through hole communicating with each other at the joint portion, and the cooling means supplies the gaseous fluid from the vibration source side of the through hole. The vibration cutting device according to any one of claims 6 and 7. 前記ガス流体の温度を調整する温度調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項記載の振動切削装置。   The vibration cutting apparatus according to claim 6, further comprising a temperature adjusting unit that adjusts a temperature of the gas fluid. 前記ガス流体の流量を調整する流量調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項記載の振動切削装置。   The vibration cutting apparatus according to claim 6, further comprising a flow rate adjusting unit that adjusts a flow rate of the gas fluid. 前記ガス流体は、乾燥圧縮空気であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか一項記載の振動切削装置。   The vibration cutting apparatus according to any one of claims 6 to 10, wherein the gas fluid is dry compressed air. 切削工具と、
前記切削工具を振動させるための振動源と、
前記切削工具を保持して前記振動源からの振動を軸方向振動及び撓み振動として前記切削工具に伝達する振動体と、
前記振動体を前記軸方向振動及び撓み振動における共通の節位置で固定する固定部材と
を備える振動切削装置。 Cutting tools,
A vibration source for vibrating the cutting tool;
A vibrating body that holds the cutting tool and transmits vibration from the vibration source to the cutting tool as axial vibration and bending vibration;
A vibration cutting apparatus comprising: a fixing member that fixes the vibrating body at a common node position in the axial vibration and bending vibration. 前記振動体は、軸状の外形を有し、前記固定部材は、振動体と一体形成されるとともに前記振動体の前記共通の節位置から軸に略垂直な方向に広がった板状部分を有することを特徴とする請求項１２記載の振動切削装置。   The vibrating body has a shaft-like outer shape, and the fixing member has a plate-like portion that is formed integrally with the vibrating body and extends from the common node position of the vibrating body in a direction substantially perpendicular to the axis. The vibration cutting apparatus according to claim 12, wherein 請求項１から請求項１３記載のいずれか一項記載の振動切削装置を用いて、加工創製された光学面を有する成形金型。   A molding die having an optical surface created by machining using the vibration cutting device according to any one of claims 1 to 13. 請求項１４記載の成形金型によって成形された光学素子。
An optical element molded by the molding die according to claim 14.
JP2005124251A 2005-04-21 2005-04-21 Vibration cutting equipment Expired - Fee Related JP4803347B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005124251A JP4803347B2 (en) 2005-04-21 2005-04-21 Vibration cutting equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005124251A JP4803347B2 (en) 2005-04-21 2005-04-21 Vibration cutting equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006297556A true JP2006297556A (en) 2006-11-02
JP4803347B2 JP4803347B2 (en) 2011-10-26

Family

ID=37466252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005124251A Expired - Fee Related JP4803347B2 (en) 2005-04-21 2005-04-21 Vibration cutting equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4803347B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114738648A (en) * 2022-03-02 2022-07-12 上海工程技术大学 Trace lubricating system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640395A (en) * 1979-09-11 1981-04-16 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Fitting part of ultrasonic vibrating material
JPH10249684A (en) * 1997-03-18 1998-09-22 Akimichi Koide Ultrasonic working device
JPH1110420A (en) * 1997-06-23 1999-01-19 Ntn Corp Static pressure air bearing spindle
JP2002103102A (en) * 2000-09-29 2002-04-09 Canon Inc Working apparatus and working method
JP2003136359A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 New Industry Research Organization Vibration-cutting method, and vibration-cutting device
JP2003340602A (en) * 2002-05-29 2003-12-02 Kyocera Corp Cutting tool with circuit and its manufacturing method
JP2004224607A (en) * 2003-01-21 2004-08-12 Taiheiyo Cement Corp Method for manufacturing low thermal expansion ceramic
JP2005088125A (en) * 2003-08-12 2005-04-07 Konica Minolta Opto Inc Machining apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5640395A (en) * 1979-09-11 1981-04-16 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Fitting part of ultrasonic vibrating material
JPH10249684A (en) * 1997-03-18 1998-09-22 Akimichi Koide Ultrasonic working device
JPH1110420A (en) * 1997-06-23 1999-01-19 Ntn Corp Static pressure air bearing spindle
JP2002103102A (en) * 2000-09-29 2002-04-09 Canon Inc Working apparatus and working method
JP2003136359A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 New Industry Research Organization Vibration-cutting method, and vibration-cutting device
JP2003340602A (en) * 2002-05-29 2003-12-02 Kyocera Corp Cutting tool with circuit and its manufacturing method
JP2004224607A (en) * 2003-01-21 2004-08-12 Taiheiyo Cement Corp Method for manufacturing low thermal expansion ceramic
JP2005088125A (en) * 2003-08-12 2005-04-07 Konica Minolta Opto Inc Machining apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114738648A (en) * 2022-03-02 2022-07-12 上海工程技术大学 Trace lubricating system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4803347B2 (en) 2011-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5115198B2 (en) Cutting vibrator and processing apparatus
WO2008010414A1 (en) Cutting oscillator, oscillating cutting unit, machining apparatus, shaping mold and optical device
JP2007069344A (en) Method and device for oscillating work process based on use of two independent shafts
US8047104B2 (en) Vibration body for cutting, vibration cutting unit, processing apparatus, molding die and optical element
JP5003487B2 (en) Cutting apparatus, processing apparatus, and cutting method
JP4268246B2 (en) Elliptical vibration cutting machine
JP4512737B2 (en) Ultrasonic vibration processing equipment
JP4746045B2 (en) Ultrasonic vibration assist type processing equipment
KR20190045254A (en) Rotatable assembly, bar assembly and method
JP4320646B2 (en) Cutting method
JP2006334732A (en) Cutting tool, cutting method, cutting device, mold for forming optical element, optical element and cutting method for mold for forming optical element
JP4803347B2 (en) Vibration cutting equipment
JP2006228831A (en) Ultrasonic vibration cutting apparatus
JP2002036001A (en) Cutting method, cutting device, tool holding device, optical element, and molding die for optical element
JP4899375B2 (en) Cutting tool, processing apparatus, and cutting method
JP2007111803A (en) Ultrasonic vibration cutting device
JP4771052B2 (en) Vibration cutting apparatus, molding die, and optical element
JP4771054B2 (en) Vibration cutting apparatus, molding die, and optical element
JP2008068380A (en) Cutting vibrator, vibration cutting unit, machining device, forming die, and optical element
JP4692071B2 (en) Vibration cutting apparatus, molding die, and optical element
JP2005001042A (en) Cutting method and cutting device
JP2002301601A (en) Work device and work method
JP3676769B2 (en) Machining tools
JP2007152466A (en) Cutting vibrator, vibratory cutting unit, machining device, mold , and optical element
JP2005271171A (en) Vibration cutting device and vibration generating device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101005

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110525

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110616

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: 20110713

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4803347

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees