JP2002346817A - 超音波ミリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単かつ小型で、小型工作機械用の小径
のスピンドルに適用することができ、しかも高速化、高
精度化、高剛性化を得ることができる超音波ミリング装
置を提供する。 【解決手段】圧電素子２ａが振動節部位にあるように圧
電素子２ａの軸方向に前側ホーン２ｃと後側ホーン２ｂ
を一体に結合した超音波主軸２をハウジング１内に配
し、超音波主軸２の前側ホーン２ｃと後側ホーン２ｂの
振動節部位Ｓ３，Ｓ１をそれぞれベアリング３，３’に
より前記ハウジング１に支持させることによりスリーブ
主軸レスとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波ミリング装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】金型加工などの分野において、高速ミリ
ング加工法が利用されつつある。この方法は、熱処理さ
れた材料を小径のボールエンドミルなどのフライス工具
を２００００ｒｐｍ以上の回転数で高速回転させて加工
する方法であり、概して１本の工具を用いて粗加工から
仕上げ加工まで行なうことを特徴としており、従来の放
電加工等による加工法に比べて加工能率及び加工精度の
向上を図ることができるとされている。

【０００３】しかしながら、この高速ミリング加工法は
１本の工具を用いて高速切削するために工具にかる負担
が大きく、工具寿命が短いことが大きな問題となってい
た。この対策として、硬質膜をコーティングした超硬工
具、たとえば、ＴｉＡｌＮコーティング工具、さらには
ｃＢＮ焼結体工具の開発が進められている。後者は硬く
て耐熱性に優れているため前者よりも工具寿命を長くす
ることができるが、刃先成形性が悪いため、工具として
良好な形状に成形できない欠点があった。

【０００４】したがって、工具としては、最も硬くかつ
刃先成形性もよい焼結ダイヤモンド、単結晶ダイヤモン
ド、気相ダイヤモンドなどのダイヤモンド工具を用いる
ことが効果的である。しかしながら、ダイヤモンド工具
により鉄系材料の切削を行なうと、工具と工作物が化学
反応して化学的摩耗が激しいため、工具寿命が極端に短
く、実用に耐えないという新たな問題が生ずる。

【０００５】かかる問題点を解決するため、本発明者ら
は、ダイヤモンド工具を用い、主軸の軸方向、円周方向
あるいは曲げ方向（軸方向と直角方向）に超音波振動を
付加しながら回転数２００００ｒｐｍ以上で高速ミリン
グすると、前記化学反応が防止されて工具寿命が向上す
ることを知見した。しかしながら、従来の超音波スピン
ドル装置は、主軸の軸方向あるいは円周方向で超音波振
動しながら２００００ｒｐｍ以上で回転する加工条件に
耐えられる構造となっていなかったため、研削用あるい
はドリル孔明け用としては使用可能であっても、高速超
音波振動ミリングには適用が困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】詳述すると、従来の超
音波スピンドル装置は、ホーン部分のみが支持されてい
るだけであるため支持作用が脆弱となり、高速ミリング
加工時の高速回転および横方向の負荷に耐えられないと
いう問題があった。また、超音波主軸を駆動するための
振動子が軸方向後端部にねじ止めされている構造となっ
ているため、主軸の回転バランスが悪く、高速ミリング
加工の高速回転時に超音波振動子が連れ回りして有害な
振動が発生したり、スリーブ主軸の内壁との衝突で破壊
を招くといった問題があった。

【０００７】この対策として、本発明者らは、特願２０
０１−１３７３８号において、圧電素子の軸方向前後に
ホーンを一体にした超音波主軸をスリーブ主軸内に配
し、前側ホーンと後側ホーンをそれぞれ振動節部位でス
リーブ主軸に支持させ、かつ圧電素子が前記前側ホーン
と後側ホーンの２か所の支持点間の略振動節部位にある
ことを特徴とする超音波ミリング装置を提案し、これに
より高速回転、振動および横負荷に耐えて、焼入れなど
の熱処理された材料等を高い加工能率と加工精度で加工
することを可能とした。

【０００８】しかし、この提案においては、超音波主軸
の外側にスリーブを配し、それら超音波主軸とスリーブ
を超音波主軸の振動節部において圧締めなどの形式で連
結して主軸とし、それら超音波主軸とスリーブ主軸の一
体化主軸を、スピンドルハウジングに回転可能に支持さ
せていた。しかしこの先行技術は主軸が２重構造となっ
ているため、超音波ミリング主軸の直径がどうしても大
きくなり、小型工作機械用の小径のスピンドルに適用す
ることができなくなるという問題が解決困難であった。

【０００９】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、構造が簡単かつ小
型で、小型工作機械用の小径のスピンドルに適用するこ
とができ、しかも高速化、高精度化、高剛性化を得るこ
とができる超音波ミリング装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記に加え、工具を高速ミ
リング加工時の高速回転および横方向の負荷に安定して
耐えられ、超音波振動を効率よく伝達できる超音波ミリ
ング装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、主軸が超音波振動しながら回転する形式の超
音波ミリング装置であって、圧電素子が振動節部位にあ
るように圧電素子の軸方向に前側ホーンと後側ホーンを
一体に結合した超音波主軸をハウジング内に配し、超音
波主軸の前側ホーンと後側ホーンの振動節部位をそれぞ
れベアリングにより前記ハウジングに支持させたことを
特徴としている。

【００１１】超音波主軸がベアリングの内輪を兼ねてい
てもよいし、別体のベアリングの内輪を超音波主軸の外
周に、外輪をハウジング内壁にそれぞれ圧入してもよ
い。ハウジングは超音波主軸の駆動装置を有しているこ
とも好都合である。

【００１２】前記第２の目的を達成するため本発明は、
前側ホーンの前端部に奥部に雌ねじ穴を有するテーパコ
ーン穴を設け、該テーパコーン穴に対応するテーパ部を
有するチャックをねじ込み固定し、このチャックに工具
を焼き嵌めしたことを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面を
参照して説明する。図１ないし図４は本発明による超音
波ミリング装置の第１実施例を示しており、１はスピン
ドルハウジング、２はスピンドルハウジング１内に配置
された超音波主軸、３，３’は超音波主軸２をスピンド
ルハウジング１に支持させたベアリング、４は超音波主
軸２に連結されたチャック、５はチャック４に装着され
た工具、６は超音波主軸２を高速回転する駆動装置、７
は超音波発振装置である。Ｗは工作物である。

【００１４】超音波主軸２はホーンと圧電素子の一体型
構造となっており、図３に分解状態を示すように、圧電
素子２ａと、該圧電素子２ａの後端側に重合される裏打
ち部材を兼ねた後側ホーン２ｂと、圧電素子２ａの前端
側に重合される前面部材を兼ねた前側ホーン２ｃとから
なっている。

【００１５】前記後側ホーン２ｂは、振動節Ｓ１に対応
する外周部分に環状溝２０を有し、後端面から軸心上に
は回転力の伝達部としての歯付き孔２１が設けられてお
り、後端側には前側ホーン２ｃとの連結のためのボルト
２２が設けられている。圧電素子２ａはたとえば圧電セ
ラミックスと電極板とを交互にサンドイッチ構造とした
複数枚（図面では２枚）ものからなっており、中心には
前記ボルト２２の貫通を許容する通孔が形成されてい
る。圧電素子２ａは厚さ方向の中央がほぼ振動節Ｓ２に
対応するように設定されている。後述する各実施例を含
めて、本発明における超音波振動は、図１（ｂ）のよう
に、軸方向Ｆ１、ねじり方向Ｆ２および曲げ方向Ｆ３の
いずれの態様をも含んでおり、これは圧電セラミックス
の組成（材質）の選定により容易に実現しうる。

【００１６】前側ホーン２ｃは中間部より先が径大とな
っており、振動節Ｓ３に対応する外周部分に環状溝２３
を有しており、後端面から軸心上には前記ボルト２２と
螺合する雌ねじ穴２４が設けられている。また、先端面
中央部にはテーパーコーン穴２６が形成されるととも
に、このテーパーコーン穴２６の奥端から雌ねじ穴が形
成されている。前側ホーン２ｃの環状溝２０と後側ホー
ン２ｂの環状溝２３は、圧電素子２ａの中央部からほぼ
等しい距離に設けられている。

【００１７】ベアリング３，３’は、通常、転がり軸受
が用いられ、この例では外輪３ａと転動体３ｂとリテー
ナ３ｃとを有し、転動体３ｂは前側ホーン２ｃの環状溝
２０と後側ホーン２ｂの環状溝２３にそれぞれはめられ
ている。したがって、内輪は省略されている。この例で
は転動体３ｂとしてボールが使用されているが、ローラ
であってもよい。

【００１８】前記ベアリング３と３’はそれぞれ前側ホ
ーン２ｃと後側ホーン２ｂの振動節Ｓ１，Ｓ３に対応す
るように設けられている環状溝２０，２３の外周に取り
付けられ、その状態で後側ホーン２ｂと圧電素子２ａお
よび前側ホーン２ｃは直列状に重ね合わされ、後側ホー
ン２ｂのボルト２２の基部が圧電素子２ａの通孔を貫通
し、ねじ部が前側ホーン２ｃの雌ねじ穴２４に螺合され
ることにより締付け一体化され、超音波主軸アッセンブ
リーを構成している。

【００１９】チャック４は、図４のように前記テーパー
コーン穴２６に対応するテーパコーン部４０の頂部に雌
ねじ穴と螺合する雄ねじ軸４１を有しており、テーパコ
ーン部４０の基部には回動操作用の多角形部４２を介し
て工具取り付け部４３が連成されている。工具取り付け
部４３には下端面から軸心上に圧入用穴４３０が設けら
れており、この圧入用穴４３０に工具５のシャンク部５
０が焼き嵌めされている。工具５はエンドミルなどが用
いられるが、材質としては、焼結ダイヤモンド、単結晶
ダイヤモンド、気相合成ダイヤモンドなどのダイヤモン
ド工具が本発明の効果を最もよく発揮できるため好適で
ある。もちろん超硬工具、コーテッド工具などであって
もよい。

【００２０】スピンドルハウジング１は前記超音波主軸
２を内挿保持するために内部が筒状をなし、後端側には
拡大した内径の駆動装置格納部１０が設けられ、この駆
動装置格納部１０の底から筒室１１が形成されている。
筒室１１の振動節Ｓ１付近には前記ベアリング３の位置
決め肩１２が形成されている。筒室１１は前記振動節Ｓ
３に略対応する部位に段付き拡大部１３が形成されてお
り、下端開口部内周には雌ねじ部が所要範囲にわたって
設けられている。

【００２１】前記超音波主軸アッセンブリーはスピンド
ルハウジング１の筒室１１に挿入され、後側ホーン２ｂ
に取り付けたベアリング３’の外輪３ａが筒室１１の内
壁に圧入され、位置決め肩１２に当接することにより位
置決め固定される。また、前側ホーン２ｃに取り付けら
れているベアリング３は、外輪３ａが段付き拡大部１３
の段面に当接することで位置決めされ、開口側の雌ねじ
部に固定用リング８が螺合されることにより該固定用リ
ング８の上端８０が外輪３ａに当接することで位置決め
保持される。これにより、超音波主軸２は、スピンドル
ハウジング１に対し図１のように前端領域と後端領域の
２か所のしかも略振動節Ｓ１，Ｓ３の位置でベアリング
３，３’により回転可能かつ軸方向に動かないように保
持される。この状態では、圧電素子２ａは前記支持点で
ある振動節Ｓ１，Ｓ３の間の略振動節Ｓ２に位置してい
る。

【００２２】高速回転用の駆動装置６は任意であるが、
たとえば４００００〜１５００００ｒｐｍの回転数を出
力可能な高周波モータやＡＣサーボモータなどが使用さ
れ、前記駆動装置格納部１０に納められ、駆動装置格納
部１０に取り付けた蓋体１０ａによって保持される。駆
動装置６は出力軸先端の歯車部６０が超音波主軸２の歯
付き孔２１に係合することにより出力を伝達するように
なっている。前記圧電素子２ａに対する超音波発振装置
７からの給電系はスピンドルハウジング１の任意の箇所
から導入されて圧電素子２ａに接続されればよい。この
例では超音波主軸２の外周表面にスリップリング７０を
設け、スリップリング７０と接続した導線をボルト２２
に達する導孔２５に導き、導孔から径方向に取り出して
圧電素子２ａに接続する一方、超音波発振装置７からの
導線と接続したブラシ７１をスピンドルハウジング１の
壁を貫いて筒室１１に延出させ、前記スリップリング７
０と接触させている。その他図面において、１５はスピ
ンドルハウジング１の壁を貫通して取り付けた冷却用流
体の噴出部である。

【００２３】図５は本発明による超音波ミリング装置の
第２実施例を示している。この実施例においては、ベア
リング３，３’が外輪３ａと転動体３ｂとリテーナ（図
示せず）および内輪３ｄとを備え、スピンドルハウジン
グ１とは別体のものとなっている。これらベアリング
３，３’は前側ホーン２ｃと後側ホーン２ｂの振動節Ｓ
１，Ｓ３に対応する部位にそれぞれ内輪３ｄが圧入され
ることにより固定される。そして、このようにベアリン
グ３，３’を取り付けた超音波主軸２をスピンドルハウ
ジング１の筒室１１に挿入し、ベアリング３の外輪３ａ
を筒室１１の内壁面に圧入することによりスピンドルハ
ウジング１に保持固定させている。

【００２４】この例では、ベアリング３とベアリング
３’の外輪３ａ，３ａとの間に間隔保持のためのスリー
ブ３１を配しているが、これは必ずしも必要ではない。
他の構成は第１実施例と同様であるから、同じ部分およ
び部品に同じ符号を付し、説明は省略する。なお、この
実施例では、給電系として、スピンドルハウジング１の
壁を貫通してブラシ７１を取り付け、圧電素子２ａの電
極板と接触させているが、第１実施例と同じ構造を採用
してもよい。逆に、第１実施例の給電系を第２実施例に
示すものに代えてもよい。

【００２５】図６は本発明の第３実施例を示している。
この実施例は超音波主軸２の圧電素子２ａと前側ホーン
２ｃおよび後側ホーン２ｂをボルト２ｄで結合して一体
化した例を示している。後側ホーン２ｂには、後端から
所要深さの袋孔１００が形成されており、この袋孔１０
０の底部から軸方向に通孔１０１が設けられている。後
側ホーン２ｂと圧電素子２ａおよび前側ホーン２ｃは直
列状に配され、袋孔１００を通してボルト２ｄを挿通
し、ねじ部を前側ホーン２ｃの雌ねじ穴２４に螺合する
ことにより締結されている。ベアリング３，３’の態様
と取り付け形式は前記第１実施例または第２実施例のい
ずれでもよいが、この実施例では前側ホーン２ｃおよび
後側ホーン２ｂの振動節Ｓ１，Ｓ３に相当する部位に突
台リング状の内輪部３０，３０を一体形成している。他
の構成は第１実施例と同様であるから、同じ部分および
部品に同じ符号を付し、説明は省略する。

【００２６】なお、図示するものは本発明の数例であ
り、他に種々の構成を採用しうるものである。 １）第１実施例と第２実施例の超音波主軸２を第３実施
例のようにボルトによる結合形式としてもよい。 ２）チャック５への工具の取り付けは、好適には焼きは
めであるが、コレット式でもダイヤフラム式であっても
よい。 ３）本発明は駆動装置を有する専用の高速ミリング装置
としてもよいが、これに限らず、駆動装置が外部にある
形式としてもよい。

【００２７】４）被削材としての工作物Ｗの材質は任意
であり、炭素鋼、プレハードン鋼、ステンレス鋼、金型
用焼入れ鋼などのほか、アルミニウムなどの非鉄金属も
含まれる。 ５）本発明は高速ミリングに好適であるが、もちろん低
速の通常のミリングでも効果を発揮することができる。
また、ミリングだけでなく、研削やドリル加工にも適用
可能である。

【００２８】

【実施例の作用】駆動装置６の出力軸の歯車部６０が超
音波主軸２の歯付き孔２１と係合しているため、駆動装
置６を駆動すれば、ベアリング３，３’によりスピンド
ルハウジング１に支持されている超音波主軸２は２００
００ｒｐｍ以上の高速で回転させられ、併行して超音波
発振装置７からの電流の印加により、圧電素子２ａは軸
方向、ねじれ方向もしくは曲げ方向に振動させられ、工
具５により工作物Ｗがミーリング加工される。この超音
波振動により工具５の材質がダイヤモンド、工作物の材
質が鉄系材料である場合にも化学反応による化学的摩耗
が回避される。

【００２９】第１実施例ないし第３実施例のいずれにお
いても、超音波主軸２の前側ホーン２ｃと後側ホーン２
ｂの振動節に相当する部分（２か所）がスピンドルハウ
ジング１に固定されているベアリング３，３’により、
回転が許容されつつ軸方向および半径方向には動かされ
ないようにしっかりと支持される。このため、前記のよ
うな高速回転と振動とが作用しても、超音波主軸２は高
速回転と横方向の負荷に耐えることができ、円滑に安定
して長距離の高速ミーリング加工を行なうことができ
る。また、冷却用流体の噴出部１５をスピンドルハウジ
ング１に取り付けておいた場合には、たとえばミストエ
アを噴出することにより、加工熱を除去することができ
るので、超音波主軸２の発熱による伸長や曲りを抑制す
ることができる。

【００３０】また、本発明は超音波主軸２が前側ホーン
２ｃと後側ホーン２ｂを圧電素子２ａを挟んで直結した
一体型とし、前側ホーン２ｃと後側ホーン２ｂの振動節
部分を支持固定し、圧電素子２ａを支持固定部の中間に
配置しているため、超音波主軸２の回転バランスがよく
なり、従来のような振動子が回転に伴って連れ回りして
振動を発生したりスピンドルハウジングと衝突して破壊
するといった現象が起こらなくなる。

【００３１】しかも本発明は、スリーブ主軸が存在せ
ず、超音波主軸２が直接ベアリング３，３’によりスピ
ンドルハウジング１に支持されているため、スピンドル
そのものの直径を小さくすることができ、これにより小
型工作機械の小型スピンドルに対応することができる。
また、スピンドルハウジング１に駆動装置６をビルトイ
ンしているため、外部に駆動源を要さず、工作機械にマ
ウントするだけで高速超音波ミーリング加工を行なうこ
とができる。

【００３２】また、主軸が超音波主軸とスリーブ主軸の
２重構造となっておらず、超音波主軸のみの単一主軸構
造となっているため、機構が簡単で部材数が少なくな
り、かつ組立て誤差が減る。このため振れまわりなどの
精度が向上し、より高速化、および高精度化、高剛性化
を図ることができる。加えて、振動節Ｓ１，Ｓ３に配置
されているベアリング３，３’に超音波振動がわずかに
作用することによりベアリングの潤滑性が向上するた
め、よりスムーズな回転性能が得られるとともに、寿命
の向上を図ることができる。

【００３３】チャック５に対する工具５の取り付けを焼
き嵌めとし、チャック５をテーパコーン式に超音波主軸
２の前側ホーン２ｃに挿着させるようにした場合には、
工具支持剛性が高く、動バランス特性もよく、超音波振
動を効率よく工具５に伝達することができる。

【００３４】次に本発明を適用した加工例を示す。装置
として図１に示す構造のものを使用した。超音波圧電素
子はピエゾタイプを使用した。工具として焼結ダイヤモ
ンドコーテッドエンドミル（Ｒ１．５，一枚刃）を使用
し、プレハードン鋼ＨＲＣ４０を加工形状：波形に高速
超音波ミリング加工した。工具回転数は２００００ｒｐ
ｍ、超音波振動数は６０．１ＫＨｚ、送りは０．０５ｍ
ｍ／刃、切込みは軸方向０．２ｍｍ、送りピッチ０．１
ｍｍ、切削油は不水溶性を使用した。比較のため、超音
波振動を付加しない以外は同条件にて加工を行なった。

【００３５】この結果、比較例の場合は、ダイモンド工
具刃先が急速に摩耗し、切削距離１８ｍ時には切削不能
となってしまった。これに対して本発明の場合には、３
０ｍ切削時点でも工具の摩耗は生じていなかった。この
摩耗状況を検討したところ、初期摩耗が１７μm発生し
たものの、その後はほぼ摩耗ゼロの状態で推移してい
た。負荷に対する効果を見るため切削距離２５０ｍまで
の連続切削を行なったところ、摩耗ゼロの状態で推移し
ていた。また、負荷に対する耐久性を見るため、切削距
離１０５００ｍまでの連続切削を行なったが、超音波主
軸およびスピンドルハウジングはなんらの損傷もなく、
安定した耐久性のあることが確認された。

【００３６】また、比較のため、工具に近いホーン部分
のフランジのみを支持する従来装置を使用して前記条件
で高速ミリングを行なった結果、切削距離１０５０ｍで
超音波振動子に亀裂が入って異常音が発生し、使用不能
となった。この結果から、前側ホーンと超音波圧電素子
と後側ホーンとを一体化した構造とし、前側ホーンと後
側ホーンの双方を振動節位置で支持固定することが効果
的であることがわかる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によると
きには、主軸が超音波振動しながら回転する形式の超音
波ミリング装置であって、圧電素子２ａが振動節部位に
あるように圧電素子２ａの軸方向に前側ホーン２ｃと後
側ホーン２ｂを一体に結合した超音波主軸２をハウジン
グ１内に配し、超音波主軸２の前側ホーン２ｃと後側ホ
ーン２ｂの振動節部位Ｓ３，Ｓ１をそれぞれベアリング
３，３’により前記ハウジング１に支持させたので、超
音波振動を阻害することなく超音波主軸２をミリングス
ピンドルに固定することができ、高速回転と超音波振動
が重畳された厳しい使用条件においても負荷に十分に耐
えられ、安定した高速ミリング加工を行うことができ
る。

【００３８】しかもハウジング１に直接超音波主軸２を
回転自在に支持させ、スリーブ主軸が無いため、直径を
小さくすることができ、小型工作機械の小型スピンドル
に対応することができる。さらにスリーブ主軸を使用し
ない超音波主軸のみの単一構造となるので、機構や構造
が簡単になるとともに組立て誤差が減り、これにより振
れまわり等の精度を向上することができ、さらなる高速
化、高精度化、高剛性化を低コストで実現することがで
きる。また、ベアリング３，３’に超音波振動がわずか
に作用するため潤滑性が向上し、よりスムーズな回転性
能と寿命向上を図ることができるなどのすぐれた効果が
得られる。

【００３９】請求項２によれば、請求項１の効果に加
え、超音波主軸がベアリングの内輪を兼ねているので、
構造を簡易化することができるとともに、支持剛性を高
くすることができるというすぐれた効果が得られる。請
求項３によれば、請求項１の効果に加え、ハウジング１
が超音波主軸２の駆動装置６をも有した超音波高速ミリ
ングユニットとなっているので、特別な駆動源や伝達機
構を要さず、工作機械にマウントするだけで高速ミリン
グ加工を行うことができるというすぐれた効果が得られ
る。

【００４０】請求項４によれば、前側ホーン２ｃの前端
部に奥部に雌ねじ穴２６１を有するテーパコーン穴２６
を設け、該テーパコーン穴２６に対応するテーパ部４０
を有するチャック４をねじ込み固定し、このチャック４
に工具５を焼き嵌めしているので、工具支持剛性が高
く、動バランス性もよいので、超音波振動を効率よく加
工物に伝えることができるとともに高速ミリング加工時
の高速回転及び振動や負荷に耐えることができるという
すぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明による超音波ミリング装置の第
１実施例を示す縦断面図、（ｂ）は振動方向の例を示す
説明図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】第１実施例における超音波主軸を分解状態で示
す部分切欠正面図である。

【図４】チャツク機構の部分切欠正面図である。

【図５】本発明装置の第２実施例を示す一部切欠断面図
である。

【図６】本発明装置の第３実施例を示す一部切欠断面図
である。

【符号の説明】

１ スピンドルハウジング ２ 超音波主軸 ２ａ 圧電素子 ２ｂ 後側ホーン ２ｃ 前側ホーン ３，３’ ベアリング ４ チャック ５ 工具 ８ 固定リング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸が超音波振動しながら回転する形式の
   超音波ミリング装置であって、圧電素子２ａが振動節部
   位にあるように圧電素子２ａの軸方向に前側ホーン２ｃ
   と後側ホーン２ｂを一体に結合した超音波主軸２をハウ
   ジング１内に配し、超音波主軸２の前側ホーン２ｃと後
   側ホーン２ｂの振動節部位Ｓ３，Ｓ１をそれぞれベアリ
   ング３，３’により前記ハウジング１に支持させたこと
   を特徴とする超音波ミリング装置。
2. 【請求項２】超音波主軸２がベアリング３，３’の内輪
   を兼ねているものを含む請求項１に記載の超音波ミリン
   グ装置。
3. 【請求項３】ハウジング１が超音波主軸２の駆動装置６
   を有している請求項１または２に記載の超音波ミリング
   装置。
4. 【請求項４】前側ホーン２ｃの前端部に奥部に雌ねじ穴
   ２６１を有するテーパコーン穴２６を設け、該テーパコ
   ーン穴２６に対応するテーパ部４０を有するチャック４
   をねじ込み固定し、このチャック４に工具５を焼き嵌め
   している請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波ミ
   リング装置。