JPS6085846A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPS6085846A
JPS6085846A JP59122187A JP12218784A JPS6085846A JP S6085846 A JPS6085846 A JP S6085846A JP 59122187 A JP59122187 A JP 59122187A JP 12218784 A JP12218784 A JP 12218784A JP S6085846 A JPS6085846 A JP S6085846A
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JP
Japan
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tool
machine tool
transducer
workpiece
machine
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JP59122187A
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ロジヤー・ハーヴイー・スリー
ピーター・トーマス・ブース
クリストフアー・ポール・カンプトン
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Original Assignee
AE PLC
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工作物表面と工具との間の相対回転の１回転
内で工具の加工運動を必要とする、工作物を不均一な表
面プロフィールに加工する工作機械であって、入力デー
タから加工さ扛るべき工作物の所望の不均一な表面プロ
フィールの関数である電気出力信号音発生する制御装置
と、工具と、前記出力信号に従って工具を動かす工具ア
クチュエータとを有する形成のものに関する。
従来の技術 この形式の公知の工作機械において工具は、親ねじを介
して電気モータによって動かさ扛るスライダ上で運は扛
る工具ホルダに取付けら扛ている。この種の工作機械は
極めて種々の工作物に対して広範囲にわたる切削力を供
給することができる。
発明が解決しようとする問題点 しかしこの種の従来の工作機械は次の欠点を有する。即
ちスライダの慣性および駆動力をモータからスライダに
伝達するその伝達の構造が、加工中工具の位置を変えな
け扛ばならないとき、に回転する工作物を加工する速度
を著しく制限する。これは、工作物の回転速度が上昇す
るときおよび／または工具運動の速度が上昇するとき、
スライダが位置決め信号に対して申し分なく迅速に応動
できず、その結果工具は所望の時期に所望の位置に達せ
ず、従って所望のプロフィールを加工できない速度があ
るからであ、る。
このことは特に、工具位置が工作物の１回転内または回
転内で増分変化すべきとき深刻である。
問題点を解決するための手段 本発明は、次の特徴を有する。即ち工具アクチュエータ
が、前記制御装置に接続式汎でいて、前記電気出力信号
を直接相応の直線運動に変換する変換器を有し、前記工
具が、工作物を所望の不均一な表面プロフィールに加工
するための直線運動を行なう前記変換器に直接接続さ扛
ている。
実施例 第１図および第２図によれば、工作機械は周波数発生器
１０および制御装置１２からの入力を受信する周波数変
調器ｌｌを有する。周波数変調器１１によって発生はｎ
る信号は圧電水晶の形式の超音波変換器１３に供給さ扛
る。この変換器において入力信号は水晶の固有振動周波
数に関連付けられた周波数を有しかつ入力信号の大きさ
に依存する振幅を有するリニヤな超音波振動に変換され
る。このリニヤ振動は、駆動装置によって回転される回
転する工作物１６を加工する工具１５を支持するホルダ
１４に伝達さ扛る。工具ホルダ１４は、ホルダ１４を工
作物１６に泪って軸方向に所定の定速度で動かす別の駆
動装置に接続されている。
しかし加工期間中工作物１６を静止させかつ工具１５が
回転ヘッドにおいて工作物１６のまわ！ｌｌ’ｆ−回転
するものとしてもよい。
角度検出器１７は、回転期間中工作物１６の角度位置に
比例する信号を発生しかつ軸方向検出器１９は、工作物
１６の回転の軸に泊った工具ホルダの軸方向の位置に比
例する信号を発生する。
周波数発生器１０は、５　Ｋ１１ｚないし１００ＫＩＩ
ｚ。
有利には１５Ｋｔｌｚないし３０ＫＨｚの超音波範囲の
周波数を有する信号を発生する。信号の最大電力は約５
ＫＩＶの超音波出力を発生することができる。工具ホル
ダにこの周波数の振動を適用することの主たる効果の１
つに、工具の切削速度を高めることがある。（超音波振
動の振幅、従って切削深度に比例する）切削速度は、超
音波変換器に供給される信号の大きさに比例する。この
信号は一定の周波数であるので、実際切削深度はこの信
号の振幅に比例することを表わす。
制御装置１２は、入力装置から、工作物１６の表面の所
望のプロフィールに関連するデータが供給される。制御
装置は、連続する電気出力信号を発生するが、その信号
の振幅は、所望の時期（即ち工作物周囲の所望の角度位
置および工作物にｆＥつた所望の軸方向の位置）におけ
る工作物の所望の半径に比例する。この信号の発生にお
いて、検出器１７および１９からの信号が考慮される。
制御装置１２からのプロフィール信号は、変換器１３に
供給される超音波周波数信号を変調するために使用さｎ
る。このように、超音波周波数信号の瞬時振幅は、工具
の運動の振幅がこの信号と一致する時期に工作物の所望
の半径に比例するように制御さｎる。従って、工作物の
プロフィールは、プロフィール信号に従って加工さｎる
。
制御装置１２が変調信号を発生するものとすることもで
き、その際その信号の振幅は、工作物の１回転内で変化
するか、または工具の連続的な軸方向位置の間で変化す
る。１回転内で振幅の変化がある場合、これは各半サイ
クルにおける対称変化捷たは各半サイクルまたは、実際
に、各％サイクルにおける種々異なった変化捷たは他の
所望の変化とすることができろ。このようにして、ピス
ト／または軸受または内燃機関のピストンリングのよう
な加工さｎた工作物は、次のように製造できろ。即ち横
断面において楕円形であυ捷たは横断面において部分円
お形状でありかつ付加的またはその軸方向の長さに沼っ
てたる形捷たはチー・ξ削り或いは双方が行なわれてい
る。
更に、工具は工作物の回転の軸に対して通例垂直な平面
内にある表面を加工して、この表面上のおのおのの点が
基準平面から軸方向に所望の距離を成す表面を形成する
ことができる。
振動を増幅するために一連の圧電水晶を設けることおよ
び付加的または二者択一的に、振動を増幅するために１
つまたは複数の圧電水晶と工具との間にウニイブガイド
を設けることができる。
図示の場合制御装置１２は、変換器１３に供給される前
の信号にプロフィール信号を供給しているが、制御装置
１２がプロフィール信号を工具ホルダ１４における第２
変換器に供給するようにしてもよい。
工具ホルダは、著しく小さい重量および慣性を有するよ
うに作ることができかつ変換器１３に非常に密接して連
結さ扛ている。このために回転中精確に工具の半径方向
の位置の複数回の精確な変化を行ないながらも、例えば
３．００Ｏｒ、ｐ、ｍ　！２でまたはそ柱身上の高速度
で工作物を回転することができる。例えば、工具は最大
運動ｋ　０．１　ｍｍで１０，０００Ｈｚまで動くこと
ができる。こ扛に゛より寸法精度を維持する一方で非常
に高い生産性を実現できる。更に、超音波加工の一般的
な利点も生ずる。こｔ′ＬｖＣは工具に加える力が低減
さｎること、従って工具の寿命が延びること、また表面
仕上げの改善が含ま扛ている。
第１図において、工具は工作物に対して半径方向に作用
するものとして図示されている。しかしながら第２図に
示すように、工具ホルダを工作物に対して半径方向に対
して角度をもって使用することもできる。こｎは同じ切
削深度に対して僅かな力しか必要としない改善された切
削角度であることが認めらｎでいる。というのは、工具
先端の前方の臂開面に誘起さする振動が摩擦熱および削
りくずの形成にシいて行なわｎ、る作業を著しく低減す
るので、同じ切削深度に対して僅かｈカしか必要としな
い。
工具ホルダ１４を、上記の超音波系に無関係に動かすよ
うに組立てることもできる。この場合工具ホルダ１４を
スタート位置に動かすようにしかつ加工期間中工具位置
のコース調整を行なうこともできる。
超音波信号の使用により上記のような利点が生じるが、
超音波信号である必要はない。第３図には本発明の別の
実施例が図示されており、その際第１図および第２図と
共通の部分には同じ番号が付されており、従って詳しく
説明しない。この実施例において制御装置１２は、第１
図および第２図との関連において説明したような可変出
力信号を発生する。この信号は直接圧電変換器２０に供
給され、変換器はその出力信号に相応する直線運動を発
生する。この運動は工具１５に伝達さして、工具１５が
上記出力信号に応じた動きをするようにする。
成形さｎた工作物の加工を高速で行なうことができるよ
うに、電気出力信号を工具の相応の機械運動に高速度で
変換することができる別の変換器を圧電変換器２０に代
わって使用することができる。このような選択的な変換
器の２つの実施例が第４図から第６図に図示ざ扛ている
。
第４図によれば、第１変換器は、一般にＵ字形の固定コ
ア２５を有するり、Ｃ，リニヤモータであり、その際コ
アは共通の軸のまわりの部分シリンダ形状であるＵ字の
アームを有する０固定子巻線２Ｇはこしらアームのそれ
ぞれに巻装さｔている。ロッドのような可動永久磁石２
８が、部分シリンダ形状のＵ字形のアームの間にそ扛と
同軸的に配置さｎている。このロッドのような永久磁石
部材２８の延長部２９は、一対のダイヤフラム３０によ
って形成することもできるし一！ｆ、たは磁気軸受また
は空気軸受とすることもできる軸受内に案内さ扛ている
。工具３１は、固定子巻線２６から反対の側の、ロッド
延長部２９の端部に支承されている。
このり、Ｃ，リニヤモータは、親ねじ３４およびモータ
（図示してい々い）を介して移動可能な工具スライダ３
３に支持されているケーシング３２に収納さ扛ている。
Ｄ、Ｃ，リニヤモータは、可動のロッド状永久磁石２８
が、こ〜では内燃機関のピスト／として示されている工
作物３５の回転軸３４に対して垂直な方向に延在するよ
うに組立てら扛ている。スライダ３３は、工作物の回転
軸３４に対して平行な方向に移動可能であるように配置
さ扛ている。
使用中、固定子巻線は、第３図に示すような検出器によ
って供給される信号を有する第３図に図示の制御装置に
接続さ汎ている。工作物３５は回転さ扛かつ親ねじ３４
は、工作物３５の表面に漬って軸線方向において一定の
速度で工具３１ケ動かすべく回転する。監視装置から固
定子巻線２６に供給さｎる信号によジロツド状永久磁石
部材２８は、供給された信号に相応する位置まで軸受円
全移動するので、工具３１は工作物上に所望のプロフィ
ールを工作するために瞬時の所望の半径方向位置まで移
動する。
この種のり、Ｃ，リニヤモータは慣性が低く、加速度が
高くかつ高出力であるので工作物を高速度で工作するこ
とができ、しかも工作物の回転とともに工具位置を何回
も変えらｎる。
ダイヤフラム３０は、位置決め信号のない場合に工具３
１を基準位置に戻そうとする工具位置決め装置を形成し
ている。この種の装置の１実施例が、第５図に比較的詳
しく図示さｎている。この装置は、鋼製ダイヤフラム３
０．およびそのそｎぞ扛の外周全締付は固定するフラン
ジ部材４６を端面に有するシリンダ状のハウジング４５
を備えているので、ダイヤフラム３０は、ハウジングの
軸線に対しておのおの垂直な平面内にある。細長いロッ
ド４７の形状の工具ホルダは、ダイヤフラム３０に連結
されておりかつその軸線４８がハウジング４５の軸線と
一致するように配置さ【ている。工具ホルダ４７の一端
には工具取付は部４９が設けら扛ており、一方工具ホル
ダの他端は、可動の永久磁石部材２８を連結することが
できる。
選択的に、リニヤモータをダイヤフラム３０間のハウジ
ング４５内に設けることもできる。
この場合ハウジングに固定されている固定子５０および
工具ホルダ４７上に支えら扛ているスライダ５１を有す
る。
工具位置決め装置を、リニヤモータによって動かす必要
はない。例えば、固定子５０に代わって軸方向の位置が
ソレノイドに供給される信号に依存する可動子として動
作する工具ホルダ４７を有するソレノイドを設けること
ができる。
２つ以上のダイヤフラム、即ち３つ、４つまたはそれ以
上のダイヤフラムを設けることもできる。
５　Ｋｙから２５　Ｋｙ　ｔでの間を変化する可能性が
ある工具の力がリニヤモータによって得らｆないもの、
即ち工具にか＼る力はすべてダイヤフラム３０によって
得られるものとする、このことは、リニヤモータが運動
期間中の工具ホルダ４７の所望しない振動を減衰するに
十分な大きさである必要はないことを意味する。上記振
動はダイヤフラム３０によって処理される。このように
永久磁石部材２８またはスライダ５１の慣性を最小限に
保持することができ、従って応答速度が高めらｎる。
更に、工具ホルダ４７を動かす力は磁気的に発生さ扛る
ので、工具ホルダ４７と駆動装置との間には摩擦力が生
じない。したがって工具アクチュエータの応答時間を遅
らせるようなことがない。
リニヤモータ変換器の別の実施例が第６図に図示さｎて
いる。この実施例において、Ｄ、Ｃ，リニヤモータは、
Ｕ字形のおのおののアームに巻付けら扛ている固定子巻
線３７を備えた一般的にＵ字形の固定コア３６を有する
。扁平な永久磁石可動部材３８は、Ｕ字形のコアのアー
ム間およびＵ字の下部を通って延びている。この部材３
８は、基部４０上に載せらｎがつこの部材３８の長手方
向に対して垂直な平面内に位置する複数の弾性プレート
３９によってその端部のそ扛ぞｎにおいて支持さ扛てい
るので、部材３８はその長ざの方向において制限さｆ′
Ｌだ運動を有しかつ部材３８を基準位置に戻そうとする
プレート３９からの復帰力を受ける。工具ホルダ牛ｌは
永久磁石部材３８の一方の端部に取付けら扛ておりかつ
工具４２を保持する。弾性的な覆い４３がリニヤモータ
の周りおよび上方に延びていて、リニヤモータを塵埃お
よび金属ぐずからシールドする。
イ吏用中、第６図のＤＣ，リニヤモータは、第４図のり
ニヤモータと同じ方法でスライダに組立てらｎる。固定
子巻線３７は第３図の制御装置に接続さｎておりかつ工
具は、第４図の実施例の工具と同じ方法で工作物（図示
されていない）を工作するために制御さ扛ている。
発明の効果 本発明によれば、工作物と工具との間の相対回転中何度
も相対位置を精確に変えることができ、しかも工作物を
高速度で加工することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の工作機械の第１実施例のブロック図で
あシ、第２図は第１図の工作機械の工具に対する取付は
装置の別の実施例全工作物との関連において示す略図で
あｐ、第３図は本発明の工作機械の第２実施例を示すブ
ロック図であり、第４図は第３図の工作機械と一緒に使
用される変換器の第１実施例の概略を示す斜視図であシ
、その際変換器はり、Ｃ，リニヤモータの形式に構成さ
ｔておシ、第５図は第４図の変換器と一緒に使用さ扛る
工具位置決め装置の断面略図であり、第６図は第１図の
工作機械における変換器として使用さ扛るり、Ｃ，リニ
ヤモータの第２実施例の概略を示す斜視図である。 １０・・・周波数発生器、１１・・・周波数変調器、１
２・・・制御装置、１３・・・超音波変換器、■４゜４
’ｌ、４７・・・ホルダ、１５，３１．４２・・・工具
、１６．３５・・・工作物、２６．．１５７．５０・・
・固定子巻線、２８．３８．５１・・・永久磁石部材、
２９・・・延長部材、３０．３９・・・工具位置決め装
置代　理　人　弁理士　矢　野　敏　雄腎應ｈ手続補正
書（方式） 昭和５９年１０月１８日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第１２２１８７号２
、発明の名称 工作機械 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ニーイー・ビーエルシー ４、代理人 ５　補正命令の日刊 昭和５９年　９月２５日　（発送日） 別紙の通り 但し図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■、工作物表面と工具との間の相対回転の１回転内で工
    具の加工運動を必要とする、工作物を不均一な表面ゾロ
    フィールに加工する工作機械であって、入力データから
    加工されるべき工作物の所望の不均一な表面プロフィー
    ルの関数である電気出力信号を発生する制御装置と、工
    具と、前記出力信号に従って工具を動かす工具アクチュ
    エータとを有する形式のものにおいて、ｆｉＪ記工具ア
    クチュエータが、前記制御装置に接続さ扛ていて前記電
    気出力信号を直接相応の直線運動に変換する変換器（１
    ３；２０；２６，２８；５０，５１）を有し、前記工具
    （１５；３１：４２）が、工作物（１６；３５）を所望
    の不均一な表面プロフィールに加工するための直線運動
    を行なう前記変換器に直接連結さ扛ていることを特徴と
    する工作機械。 ２　加工期間中工具を振動きせるために工具（１５）に
    供給される超音波発振信号源（１０）が設けら扛ている
    特許請求の範囲第１項記載の工作機械。 ３、超音波発振信号は、超音波変換器（１３；２０）に
    供給され、該変換器の出力が工具を振動する特許請求の
    範囲第２項記載の工作機械。 屯　超音波変換器（１３）はまた制御装置（１２）の出
    力側に接続さ扛ている変換器を成しており、前記制御装
    置からの電気出力信号が工具の超音波振動を変調する特
    許請求の範囲第３項記載の工作機械。 ５　変換器は、電気出力信号を受信しかつ前記信号を工
    具（１５）に供給さする機械運動に変換する圧電変換器
    （２０）である特許請求の範囲第１項記載の工作機械。 ６、　変換器は、部材（２８；３８；５１）の直線位置
    が電気出力信号に応じて変化する電磁変換器（２６，２
    ８’；３７，３８；５０，５１）である特許請求の範囲
    第１項記載の工作機械。 ■　変換器（２６，２δ；３７．３８；５０゜５１）は
    、可動の永久磁石部材（２８；　３８；５１）の直線位
    置が、制御装置からの電気出力信号によってリニヤモー
    タの固定子巻線（２６；３７　；５０）に発生さ扛る磁
    界によって決定ざ扛るり、Ｃ，リニヤモータを有する特
    許請求の範囲第６項記載の工作機械。 ８、工具（３１；４２）を基準位置に維持しようとする
    力を工具（３１’　；　４２　）に加えるための工具位
    置決め装置（３０；３９）が設けられてお９、工具（３
    １；４２）は前記基準位置から不均一な表面プロフィー
    ルを加工するための所望の工具位置に運動する特許請求
    の範囲第１項力・ら第７項までのいづｎか１項に記載の
    工作機械。 ９　工具は、延長部材（２９）と−緒に運動可能であり
    、工具位置決め装置は、前記延長部材の軸線に対１７て
    間隔をおいた垂直な面内にある２つのダイヤフラム（３
    ０）を有し、該ダイヤフラムは前記延長部材の軸線が、
    同ダイヤフラムのダイヤフラム面の中心を通る軸線と一
    致するように延長部材に連結されている特許請求の範囲
    第８項記載の工作機械。 １０、工具位置決め装置が少なくとも１つのガス軸受を
    有する特許請求の範囲第８項記載の工作機械。 １１、工具（４２）は、延長部材（３６）と−緒に運動
    可能であり、その際工具位置決め装置は延長部材の長手
    方向に対して垂直な平面内にそ７’Ｌぞ扛位置する複数
    の弾性プレート（３９）を有し、該ゾレートは延長部材
    と基部（４０）との間に接続さ扛ている特許請求の範囲
    第８項記載の工作機械。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535229A (ja) * 2006-05-03 2009-10-01 パーデュ リサーチ ファンデーション 変調利用機械加工のための工具ホルダアセンブリおよび変調利用機械加工方法
CN102601391A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 安阳鑫盛机床股份有限公司 双直线电机驱动高频响微进给伺服刀架
JP2013022666A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd リニアアクチュエータおよび中ぐり加工装置
JP2017532209A (ja) * 2014-09-05 2017-11-02 エジソン・ウェルディング・インスティチュート，インコーポレーテッド 金属加工システムにおける音響振動を遮断する装置
CN111360284A (zh) * 2019-03-11 2020-07-03 河南理工大学 一种二维夹角式双激励椭圆超声振动车削方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3563922D1 (en) * 1985-04-09 1988-09-01 Hegenscheidt Gmbh Wilhelm Method to obtain broken chips during the machining of work pieces, and device therefor
GB8518610D0 (en) * 1985-07-23 1985-08-29 Ae Plc Machine tools
DE3876128D1 (de) * 1987-04-16 1993-01-07 Kummer Freres Sa Bearbeitungseinrichtung zum praezisen drehen einer mantelflaeche.
JPH06104293B2 (ja) * 1989-01-30 1994-12-21 豊田工機株式会社 非真円創成制御装置
JPH0710482B2 (ja) * 1989-09-27 1995-02-08 豊田工機株式会社 非真円創成装置
JP3030046B2 (ja) * 1990-03-22 2000-04-10 豊田工機株式会社 非真円創成装置
JPH04129602A (ja) * 1990-09-20 1992-04-30 Toyoda Mach Works Ltd 非真円創成装置
DE4031091A1 (de) * 1990-10-02 1992-04-09 Ex Cell O Gmbh Vorrichtung zum unrundbearbeiten von werkstuecken
DE4031079A1 (de) * 1990-10-02 1992-04-23 Ex Cell O Gmbh Maschine zum unrundbearbeiten von werkstuecken
GB9112662D0 (en) * 1991-06-12 1991-07-31 Thompson Oram Martin Ornamental turning device
US5291812A (en) * 1992-05-22 1994-03-08 General Motors Corporation Turning apparatus with improved chip handling
US5331870A (en) * 1992-10-29 1994-07-26 Chin Long Wu Apparatus and method for use in controlling machining chip and length of such machining chip
IT1296889B1 (it) * 1997-12-19 1999-08-02 Riello Macchine Utensili Spa Unita' di lavoro per macchina utensile con motore elettrico lineare di movimento assiale del mandrino
US6202521B1 (en) 1998-12-14 2001-03-20 Lord Corporation Method, apparatus and controller for machining non-circular work pieces
IT249658Y1 (it) 2000-01-31 2003-05-28 Balance Systems Spa Dispositivo di supporto e guida per piccole macchine utensili in particolare per equilibratrici di masse rotanti
US7628099B2 (en) * 2000-10-28 2009-12-08 Purdue Research Foundation Machining method to controllably produce chips with determinable shapes and sizes
EP1493530A1 (de) * 2003-07-04 2005-01-05 HESS, Peter Werkzeugkopf mit piezoelektrischen Aktuatoren
US20060236828A1 (en) * 2005-04-25 2006-10-26 Kazumasa Ohnishi Cutting or grinding machine
US20070079635A1 (en) * 2006-10-06 2007-04-12 Sterlite Optical Technologies Ltd. Apparatus and method for preparing optical fiber preform having desired cone shape
US8161618B2 (en) * 2007-09-17 2012-04-24 Tyco Healthcare Group Lp Method of forming barbs on a suture
US8240234B2 (en) * 2007-10-16 2012-08-14 University Of North Carolina At Charlotte Methods and systems for chip breaking in turning applications using CNC toolpaths
US8273105B2 (en) * 2008-02-20 2012-09-25 Tyco Healthcare Group Lp Compound barb medical device and method
US8205530B2 (en) * 2008-10-03 2012-06-26 Subramanian Sundaresa V Processes for improving tool life and surface finish in high speed machining
DE102009040120A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumkolbens für einen Verbrennungsmotor
DE102009040084A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor
WO2011029079A1 (en) 2009-09-05 2011-03-10 M4 Sciences, Llc Control systems and methods for machining operations
CN102091962B (zh) * 2011-02-16 2012-07-25 厦门大学 一种用于变椭圆活塞加工的微进给机构
US9071120B2 (en) * 2011-07-19 2015-06-30 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Linear actuator and boring device
US10245652B2 (en) 2012-11-05 2019-04-02 M4 Sciences Llc Rotating tool holder assembly for modulation assisted machining
US20150094723A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Misonix Incorporated Ultrasonic surgical apparatus with power reduction
WO2016027205A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Bharat Forge Limited An apparatus for and a method of turning difficult-to-cut alloys
CN105619076A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 复合加工装置
JP6470085B2 (ja) * 2015-03-26 2019-02-13 シチズン時計株式会社 工作機械及びこの工作機械の制御装置
DE102015105338A1 (de) * 2015-04-08 2016-10-27 Lti Motion Gmbh Werkzeugantrieb mit Spindelwelle und Betriebsverfahren
US10195655B2 (en) * 2015-07-28 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Vibration assisted free form fabrication
US10875138B1 (en) 2016-08-09 2020-12-29 M4 Sciences Llc Tool holder assembly for machining system
EP3292929B1 (en) * 2016-09-09 2022-11-16 Sandvik Intellectual Property AB Estimation of orientation of a cutting tool
DE102016014253B4 (de) * 2016-11-08 2020-10-22 Innolite Gmbh Ultraschall-System, Verfahren zur Auslegung eines Ultraschall-Systems
MX2020007787A (es) * 2018-01-23 2020-10-14 Quantum Impact Llc Metodo y aparato para mecanizar una pieza de trabajo.
US20190388977A1 (en) * 2018-06-25 2019-12-26 Hamilton Sundstrand Corporation Hard turning systems and methods
CN109079576B (zh) * 2018-09-29 2021-01-08 北京航空航天大学 一种分离超高速切削高压冷却润滑方法
JP7264643B2 (ja) * 2019-01-10 2023-04-25 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置および工作機械
DE112020000882T5 (de) * 2019-02-20 2021-11-11 Kyocera Corporation Halter, schneidwerkzeug, verfahren zur herstellung eines maschinell bearbeiteten produkts und verfahren zur datenerfassung
CN113829081B (zh) * 2021-10-15 2022-06-07 华中科技大学 一种选择性能场辅助加工系统
CN114211013B (zh) * 2021-12-15 2022-12-20 宁波启耀电子科技有限公司 一种基于多种伸缩复合驱动的振动刀杆

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3174404A (en) * 1959-06-15 1965-03-23 Textron Inc Method and apparatus for cutting material
NO131870C (ja) * 1970-10-12 1975-08-20 Kongsberg Vapenfab As
DE2724808C3 (de) * 1977-06-02 1980-01-17 Purolator Filter Gmbh, 7110 Oehringen Antriebsvorrichtung für die Quervorschubbewegung des Werkzeugs an Einrichtungen zum Materia] abtragenden Bearbeiten von Drehteilen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535229A (ja) * 2006-05-03 2009-10-01 パーデュ リサーチ ファンデーション 変調利用機械加工のための工具ホルダアセンブリおよび変調利用機械加工方法
CN102601391A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 安阳鑫盛机床股份有限公司 双直线电机驱动高频响微进给伺服刀架
JP2013022666A (ja) * 2011-07-19 2013-02-04 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd リニアアクチュエータおよび中ぐり加工装置
JP2017532209A (ja) * 2014-09-05 2017-11-02 エジソン・ウェルディング・インスティチュート，インコーポレーテッド 金属加工システムにおける音響振動を遮断する装置
CN111360284A (zh) * 2019-03-11 2020-07-03 河南理工大学 一种二维夹角式双激励椭圆超声振动车削方法

Also Published As

Publication number Publication date
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CA1244114A (en) 1988-11-01
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