TWI378852B - Cutting tool having variable movement at two simultaneously independent speeds in an x-direction into a work piece for making microstructures - Google Patents

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TWI378852B
TWI378852B TW095142163A TW95142163A TWI378852B TW I378852 B TWI378852 B TW I378852B TW 095142163 A TW095142163 A TW 095142163A TW 95142163 A TW95142163 A TW 95142163A TW I378852 B TWI378852 B TW I378852B
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Dale Lawrence Ehnes
Daniel Sanford Wertz
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3M Innovative Properties Co
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Description

1378852 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於產生微複製結構之微複製工具的金剛 石機械加工。 【先前技術】 機械加工技術可用於產生諸如微複製工具之多種工件 微複製工具通常用於擠壓製程、射出成形製程、壓印製 程、鑄造製程或類似製程以產生微複製結構。微複製結構 可包含光學膜、研磨膜、黏著膜、具有自我配合輪廊之機 械扣件或具有相對小尺寸（諸如，小於約1〇〇〇微米的尺寸） 之Μ複製特徵的任何模製或擠壓部件。 微結構亦可由多種其他方法形成。舉例而士， ° 王機工且 t結構可由铸造及固化製程自主機卫具轉移至其他媒體上 (諸如，轉移至聚合材料帶或腹板）以形成生產工具；此生 產工具隨後用於形成微複製結構。諸如電禱之其他方 用於複製主機工具。用以形成光導向膜之另一替代方法 直接切割或機械加工透明材料以形成適當結構。 ‘··、 其他技術包括化學蝕刻、珠粒喷擊或其他隨機表 技術。然而，彼等技術一般不能形成獲取在使用利用 明之方法之切割工且的倍，， 需要之靈敏… 適當光擴散特性所 而要之靈敏、精確的微結構及特徵寬度。詳言之 鞋Γ珠粒喷擊及其他隨機表面改質技術相關聯之固 有的不精確性及不可重複性，所以此等方法不能產固 精確的重複結構。 °又 116236.doc 1378852 【發明内容】 弟一切割工具總成包括 經組態以附著至該夾刀柱且與一控制器電性連通。一附著 至該致動器之刀尖經安裝以相對於待切割之工件運動。、該 致動器對該刀尖在進入該工件之乂軸方向以二同時之獨立 速度之運動提供可變控制從而用》選擇性地切割該工件。
-第二切割工具總成包括：夾刀柱，其能夠沿待切巧 之工件進行側向㈣；及一致動器，其經組態以附著至該 央刀柱且與-控制器電性連通，該致動器包括一麼電堆 疊。附著至該壓電堆疊之刀尖經安I以相對於該待切割之 工件運動。該致動器對該刀尖在進入該工件之乂轴方向以 二同時之獨立速度之運動提供可變控制從而用於選擇性地 切割該工件以於該工件中形成微結構。 【實施方式】 切割工具系統
夾刀柱；及一致動器，其 pct公開申請案wo _8〇37中描述了一般的金剛石車 削技術。用於若干方法巾及用於形成光學膜或其他膜之裝 置可包括快速飼服工具。如觸術彻37中所揭示，'_ = 速工具词服機（打3)為_固態壓電（ρζτ)設備（亦稱為m 堆疊），其迅速調整附著至Ρζτ堆疊之切割工具之位置。該 FTS允許切割工具在座標系統内之方向高度精確且高速= 移動，下文將進一步對此加以描述。 圖1為用於在工件中形成微結構之-切割工具系統10之 圖。微結構可包括處於物件之表面上、凹壓至物件之表面 116236.doc 中或自物件之表面突出的任何類型、形狀及尺寸之結構。 舉例而言’利用本說明書所述之致動器及系統產生之微結 構可具有1000微米間距、100微米間距、1微米間距或甚至 大約200奈米（nm)i亞光波長間距。僅出於說明性之目的 提供此等尺寸’且利用本說明書所述之致動器及系統形成 之微結構可具有處於能夠利用該系統製成之範圍中之任何 尺寸。 系統10由—電腦12控制。電腦I2具有（例如）如下組件： °己隐體14，其儲存一或多個應用程式16; —次級儲存器 18，其提供資訊之非揮發性儲存；一輸入設備，其用於 接收資訊或指處理器22，其用於執行儲存於記憶體 14或次級儲存11 18中或自另-源接收之應用程式；-顯示 設備24，其用於輸出資訊之視覺顯示；及-輸出設備26， 其用於以其他形式(例如’用於音訊資訊之揚聲器或用於 資訊之硬拷貝之印表機）輸出資訊。 一工件54之切割由刀尖44執行。當工件54由諸如由電腦 12控制之電動馬達的驅動單元及編碼器56旋轉時，一致動 器38控制刀尖44之運動。在此實例中，工件54展示為滚筒 形態，諸如硬銅滚筒；&而，工件54可建構為平面形態且 可利用其他材料以備機械m例μ =錦:鋼或塑料(例如，壓克力)來建構。待利= :之工：視(例如)特定所要應用而定，諸如利用經機械加 工之工件形成之多種膜 及下文所述之致動器可 利用(例如)不錄鋼或其他材料來建構。 116236.doc 1378852 致動器38可移除地連接至炎刀柱36，失刀柱36又定位於 - 軌道32上。夾刀柱36及致動器38組態於軌道32上以如箭頭 - 40及42所示在X軸方向及z軸方向運動。電腦12經由—或多 • 個放大器3〇與夾刀柱36及致動器38電性連接。當充當控制 器時，電腦12經由致動器38控制夾刀柱36沿執道32的運動 及刀尖44的運動以用於機械加工工件54。若致動器具有多 個pzt堆疊’則其可利用單獨放大器獨立地控制每一 ρζτ • 堆疊以用於獨立地控制附著至堆疊之刀尖的運動。電腦12 可利用函數波產生器28以提供波形至致動器38從而於工件 54中機械加工多種微結構，下文將對此進行進一步解釋。 工件54之機械加工由多種組件之協調運動而完成。詳言 之’系統可在電腦12之控制下經由夾刀柱3 6的運動以及工 件在c方向的運動及刀尖44在乂軸方向、y軸方向及2軸方向 中之一或多者的運動而協調並控制致動器38之運動，下文 將對彼等座標加以解釋。系統一般使夾刀柱36在z軸方向 ® 以恆定速度運動，儘管可利用變化速度。夾刀柱36及刀尖 44之運動—般與工件54在c方向之運動（如線53所表示之旋 轉運動）為同步的。所有此等運動均可利用（例如）以電腦12 中之軟體勃體或組合來貫施的數值控制技術或數值控制 器（NC)來控制。 ' 工件Μ在機械加工之後可用於形成具有對應微結構之膜 X用於夕種應用。彼等膜之實例包括光學膜、摩擦控制膜 及微扣件或其他機械微結構組件。該等膜—般利用塗佈製 程形成，在塗佈製程中將處於黏性狀態之材料塗覆至工 116236.doc 1378852 件、允許至少部分地固化材料並隨後將材料移除。包含固 化材料之膜將大體上具有與工件中之結構相反的結構。舉 例而言，工件中之凹壓產生所得膜中之突出。 冷卻流體46用於經由管線48及50控制夾刀柱36及致動器 38之溫度。當冷卻流體循環通過夾刀柱36及致動器38時， 溫度控制單元52可保持冷卻流體之大體上恆定之溫度。溫 度控制單元52可利用用於提供流體之溫度控制之任何設備
來建構。冷卻流體可利用油產品（例如，低黏性油）來建 構。用於冷卻流體46之溫度控制單元52及貯存器可包括栗 以使流體循環通過夾刀柱36及致動器38，且其一般亦包括 制冷系統以自流體移除熱量從而將流體保持於大體上悝定 之溫度。用以使流體循環並對流體提供溫度控制之制冷及 泵系統在此項技術中係已知的。在某些實施例中，冷卻流 體亦可應用至工件54以保持工件中待機械加工之材料之大 體上恆定之表面溫度。
，圖2為說明切割工具（諸如系統1〇)之座標系統之圖。售 刀尖62相對於—工件64之運動該座標系統被展心刀尖& 可與刀尖44相對應且—般附著至托架6()，該托㈣被附接 至致動器。在此例示性實施例中，座標系統包括—X轴方 向66、-y轴方向68ρζ轴方向7〇βχ軸方向⑹步 ^上垂直於工件64之方向的運動。㈣方⑽涉及在橫向 5越件64之方向（諸如在大體上平行於卫件μ之旋轉平 f諸^向）的運動。Ζ轴方向7〇涉及在側向沿工件64之方向 (…在大體上垂直於工件64之旋轉平面之方向)的運動。 116236.doc 1378852 工件之旋轉稱為°方向’此亦展示於圖1中。若與滾筒开4 相對X件建構為平面形態，則y抽方向及乙轴方向涉及 大體上垂直於X軸方向之方向跨越工件之相互正交方 運動。 向的 系統10可用於高度精確、高速之機械加工。此類機械加 工必須慮及多料冑，諸如組件之協調速度及工件材料。 其一般必須考慮（例如）用於待機械加工之給定體積之金屬 的特殊能量以及工件材料之熱穩定性及性質。如下參考案 描述了有關機械加工之切割參數：Machining Data Handbook, Library 〇f Congress Catalog Card No. 66- 6005 1 ’ 第二版（1972); Edward Trent&paul Wdght，Metal
Cutting，第 7069 X (2000) , Zhang Jin-Hua, Theory and Technique of Precision Cutting, Pergamon Press, ISBN 0-08-03 5891-8 (】99】）；及 Μ. K. Krueger 等人，New Technology in
Metalworking Fluids and Grinding Wheels Achieves Tenfold Improvement in Grinding Performance, Coolant/Lubricants for Metal Cutting and Grinding Conference, Chicago,
Illinois，U.S.A·，2000年 6月 7 日。 PZT堆叠、刀尖托架及刀尖 圖3為用於切割工具中之例示性ρζτ堆疊72之圖。ΡΖΤ堆 疊用於提供連接至其之刀尖的運動且其根據此項技術中已 知ΡΖΤ效應運作。根據ρΖΤ效應，施加至某一類型材料之 電場使得材料沿一個軸膨脹且沿另一轴收縮^ ΡΖΤ堆疊一 116236.doc 1378852 &包括圍封於殼體84中且安農於底板86上之複數個材料 . 76及78此例示性貫施例中之材料係利用經受ρζτ效 應之陶瓷材料來建構。僅出於例示性目的展示三個圓盤 74、76及78 ’且可基於（例如）特定實施例之要求而利用任 何數目之圓盤或其他材料及其任何類型之形狀。柱88黏著 至圓盤且自殼體84突出。圓盤可利用諸如經混合、壓製、 力底及燒m之欽鎖、鍅酸敍或鈦酸錯材料之任何材 • 外斗來建構。一種此Ρζτ材料可購自Kinetic Ceramics，Inc.， 26240 Industrial Blvd H，Hayward，CA 94545, U.S.Α.。圓盤 亦可利用（例如）磁致伸縮材料來建構。 至圓盤74、76及78之電性接線（如線8〇及82所表示）提供 電場至該等圓盤以提供柱88之運動。由於ρζτ效應且基於 所施加之電場之類型，可完成柱88之精確且較小運動，諸 如數微米内之運動。又，具有柱88的ρζτ堆疊72之末端可 相抵於一或多個貝式（Belleville)墊圈而安裝，其中貝式墊 • 圈提供PZT堆疊之預負載。貝式墊圈具有一些可撓性以允 許柱88及附著至其之刀尖的運動。下文所述之致動器中之 每一 ΡΖΤ堆疊亦可併入用於預負載之貝式墊圈或者相抵於 母一 ΡΖΤ堆疊而安裝以用於其預負载的任何設備。 圖4Α至圖4D為例示性刀尖托架90之視圖，刀尖托架9〇 將女裝至ΡΖΤ堆疊之柱8 8以由致動器控制，下文將對此進 行解釋。圖4Α為刀尖托架90之透視圖。圖4Β為刀尖托架 90之前視圖。圖4C為刀尖托架90之側視圖。圖4D為刀尖 托架90之俯視圖。 116236.doc •12- 1378852 如圖4A至4D所示，刀尖托架％包括平坦後表㈣1 形前表面94及具有角形或楔形側面之突出表面98。孔96用 以將刀尖托架90安裝至PZT堆疊之柱上表面％將用 於刀尖之安裝以用於玉件之機械加工。在此例示性實施例 中，刀尖托架90包括平坦表面以藉由在安裝至ρζτ堆疊時 提供更多表面積接觸而增強安裝其之穩定性，且刀尖托架 9〇包括楔形前表面以減小其質量。刀尖托架9〇將利用黏著
劑 '硬焊、軟焊、諸如螺栓之扣件或以其他方式安裝至 ΡΖΤ堆疊之柱88。 基於（例如）特定實施例之要求，刀尖托架之其他組態係 Τ月b的術°。刀尖托架意在包括用於固持刀尖以用於機 械加工工件的任何類型之結構。刀尖托架9〇可利用（例如） 如下材料中之一或多者來建構：燒結碳化物、氮化矽、碳 化矽、鋼或鈦。用於刀尖托架9〇之材料較佳地為硬性的且 具有低質量。
圖5A至圖5D為例示性刀尖1〇〇之視圖，刀尖ι〇〇將（諸如） 藉由利用黏著劑、硬焊、軟焊或以其他方式緊固至刀尖托 架90之表面98。圖5A為刀尖100之透視圖。圖5B為刀尖 1〇〇之前視圖》圖5(：為刀尖1〇〇之仰視圖。圖5D為刀尖1〇0 之側視圖。如圖5A至圖5D所示，刀尖100包括側面104、 楔形及角形前表面106及用於將刀尖1〇〇緊固至刀尖托架90 .· 之表面98的底表面102。刀尖1〇〇之前部1〇5用於在致動器 之控制下對工件進行機械加工。刀尖1 〇〇可利用（例如）金剛 石板來建構。 116236.doc 13 1378852 雙直列FTS致動器 圖6A至圖6E為例示性雙直列致動器11〇之視圖。術語"雙 直列致動器”涉及提供刀尖在大體上χ轴方向以二同時之獨 立速度之運動以用於機械加工一工件的任何類型之致動器 或其他設備。圖6Α為雙直列致動器110之俯視截面圖。圖 6Β為說明雙直列致動器！ 1〇中之ρζτ堆疊之置放的側視截 面圖。圖6C為雙直列致動器110之俯視圖。圖印為雙直列 致動器110之側視圖。圖6£為雙直列致動器11〇之透視圖。 出於清晰性之目的，已移除圖6C至圖6Ε中之雙直列致動器 11 〇之某些細節。 如圖6Α至圖6Ε所示，雙直列致動器11〇包括一能夠固持 第一 χ軸方向ΡΖΤ堆疊116之主體112。第二χ軸方向Ρζ 丁堆 疊118經由葉片138安裝至ΡΖΤ堆疊116。ΡΖΤ堆疊118及116 附著至具有刀尖132之刀尖托架133以用於使刀尖在χ軸方 向以二同時之獨立速度進行運動，如箭頭134及ι36所示。 ΡΖΤ堆疊11 8及11 6可利用圖3所示之例示性ΡΖΤ堆疊72來建 構。托架133上之刀尖132可利用圖4Α至圖4d所示之刀尖 托架及圖5Α至圖5D所示之刀尖來建構。主體112亦包括兩 個孔114及11 5以用於（諸如）經由螺栓將其安裝至夾刀柱36 以用於在電腦12之控制下機械加工工件54。 ΡΖΤ堆疊116緊固地安裝至主體112中以達成刀尖132之精 確受控運動所需要之穩定性。ΡΖΊΓ堆疊116藉由導軌（諸如 導軌120及122)緊固至主體112中，且ρζτ堆疊118經由葉片 138緊固至ΡΖΤ堆疊116。ΡΖΤ堆疊116在ΡΖΤ堆疊118附著至 116236.doc 14 ^78852 其的情況下可較佳地藉由沿導軌滑動而自主體丨i2移除， / iPZT堆疊116可由螺拴或其他扣件緊ϋ至主體112中之適 ' 當位置處°ΡΖΤ堆疊116及118分別包括電性接線126及130 '以用於自電腦12接收信號。ΡΖΤ堆疊116之端帽包括淳124 且主體112包括埠128，以用於接納來自貯存器“之諸如油 之冷卻流體、使冷卻流體圍繞ΡΖΤ堆疊而循環並將油送回 貯存器46以保持其溫度控制。主體112可包括適當通道以 • 用於圍繞ΡΖΤ堆疊Π 8及11 6而導引冷卻流體，且冷卻流體 可由溫度控制單元52中之泵或其他設備來循環。 圖6Β為說明主體112中之ΡΖΤ堆疊U 6之置放的側視截面 圖’且其中並未展示ΡΖΤ堆疊116之端帽。主體112可於每 孔中包括用於ΡΖΤ堆疊之複數個導軌以將ρζτ堆疊緊固 地固持於適當位置處。舉例而言，ρΖΤ堆疊i丨8由導軌 120、122、140及142圍繞以便在安裝至主體112中時將其 緊固地固持於適當位置處。附著至PZT堆疊116之端帽可容 • 納螺栓或其他扣件以將pzt堆疊緊固至導軌12〇、ι22、14〇 及142中之一或多者，且端帽亦可用以將ρζτ堆疊118密封 於主體11 2中以用於使冷卻流體圍繞其而循環。ρζτ堆疊 118可包括一或多個貝式墊圈’該或該等墊圈定位於堆叠 與刀尖托架133之間以用於ΡΖΤ堆疊116及11 8之預負載。 圖6F為説明將ΡΖΤ堆叠116與118安裝於一起以用於置放 於主體112中的透視圖。ΡΖΤ堆疊116安裝至端帽144。葉片 138緊固至ΡΖΤ堆疊116，且ΡΖΤ堆疊118亦緊固至葉片 138。ΡΖΤ堆疊可利用（例如）黏著劑而緊固至葉片138。儘 116236.doc •15· 1378852 管PZT堆疊118隨PZT堆叠116而運動，然可獨立控制ρζτ堆 -- 疊118與116各自在χ軸方向之運動。在某些實施例中，ΡΖΤ 堆疊11 6及11 8分別稱為長及短ρζτ帷疊。 . 圖7Α至圖7D更為詳細地說明葉片138。圖7Α為葉片i38 之透視圖。圖7B為葉片138之前視圖。圖7C及圖7D為葉片 138之側視圖。如圖7A至圖7D所示，葉片138包括一環形 4为150，且ί哀形部分15〇具有用於緊固至ρζτ堆疊丨16之後 • 表面。環形部分150之前表面包括安裝元件152，安裝元件 152具有用於緊固至ΡΖΤ堆疊U8之前表面。葉片138較佳地 由鈦^/成，且其可或者由其他材料形成。舉例而言，葉片 138可或者利用鋁來建構。用以建構葉片138之材料之因素 可匕括（例如）材料之強度重量比。致動器丨“及丄以可如圖 6F所不藉由利用黏著劑、硬焊、軟焊或以其他方式緊固至 葉片131 圖8為在概念上說明可利用具有雙直列致動器之切割工 # 具系統形成之微結構的圖。如圖8所示，物件16G包括頂表 面162及底表面164 ^頂表面162包括如線166所表示之微結 構，且彼等微結構可藉由如下方式形成：利用上述致動器 來機械加工工件並隨後利用彼工件來形成膜或物件，其中 利用塗佈技術形成膜或物件。 抑雖然已結合例不性實施例描述本發明，但應瞭解對於熟 習此们支術者而言許多變更係顯而易見的，且本申請案意 ^函蓋其任何5周適或變化。舉例而言，在不脫離本發明之 軌嘴的情況下可將多類材料用於爽刀柱、致動器及刀尖且 "6236.doc •16· 1378852 可利用彼等組件之多種組態 範圍及其等效物。 【圖式簡單說明】 本發明應僅受限於申請專利 圖1為用於在工件中形成微結構之切割工具系統的圖 圖2為說明切割工具之座標系統的圖； 圖3為用於切割工具中之例示性ρζτ堆疊的圖； 圖4Α為刀尖托架之透視圖；
圖4Β為用於固持刀尖之刀尖托架之前視圖； 圖4C為刀尖托架之側視圖； 圖4D為刀尖杞架之俯視圖； 圖5Α為刀尖之透視圖； 圖5Β為刀尖之前視圖； 圖5C為刀尖之仰視圖； 圖5D為刀尖之側視圖； 圖6Α為用於切割工具中之雙直列致動器的俯視戴面圖；
圖6Β為說明雙直列致動器中之ρζτ堆疊之置放的側視戴 面圖； 圖6C為雙直列致動器之俯視圖； 圖6D為雙直列致動器之側視圖； 圖6Ε為雙直列致動器之透視圖； 圖6F係說明為雙直列致動器安裝兩個ρζτ堆疊之透視 圖； 圖7Α為用於將長及短ΡΖΤ堆疊安裝於雙直列致動器中之 葉片的透視圖； 116236.doc •17- 1378852 圖7B為用於安裝長及短PZT堆疊之葉片之前視圖； 圖7C及圖7D為用於安裝長及短ΡΖΤ堆疊之葉片之側視 圖；及 圖8為在概念上說明可利用具有雙直列致動器之切割工 具系統形成之微結構的圖。 【主要元件符號說明】
10 切割工具系統 12 電腦 14 記憶體 16 應用程式 18 次級儲存器 20 輸入設備 22 處理器 24 顯示設備 26 輸出設備 28 函數波產生器 30 放大器 32 軌道 36 夾刀柱 38 致動器 40、42 箭頭 44 刀尖 46 冷卻流體 48、50 管線 116236.doc -18- 1378852
52 溫度控制單元 53 ' 80 ' 82 ' 166 線 54 工件 56 編瑪裔 60 托架 62 刀尖 64 工件 66 X轴方向 68 y軸方向 70 z軸方向 72 PZT堆疊 74、 76、78 材料 84 殼體 86 底板 88 柱 90 刀尖托架 92 後表面 94 前表面 96 98 突出表面 100 刀尖 102 底表面 104 側面 105 前部 -19- 116236.doc 1378852 106no 112 114 、 115 116 、 118 120 、 122 、 140 、 142 124 、 128
126 、 130 132 133 134 、 136
138 144 150 152 160 162 164 前表面 雙直列致動器 主體 孔 PZT堆疊 導軌 埠 電性接線 刀尖 刀尖托架 箭頭 葉片 端帽 環形部分 安裝元件 物件 頂表面 底表面 116236.doc -20-

Claims (1)

1378852 2. 十、申請專利範園： 3. 修正丄 第〇95〗42】63號專利申請案補克本〜年日 中文申請專利範圍替換本(101 klM-- 種用於機械加工-工件之雙直列致動器，其包含： 一有孔之一主體，該主體有一開口 ； 具有一第一側及相對於該第一側之一第二側之一葉 片； -有用於裝置―刀尖之一表面之一刀尖托架； 附著於該葉片之該第-側之一第一麼電堆疊；及 一一第二壓電堆疊，其具有附著於該葉片之該第二側之 一第一端及附著於該刀尖托架而相對於該第一端之一第 二端； 八中該第一及第二壓電堆疊，經由該葉片而附著，在 該主體之該孔中被緊固及預負載，及 ▲其中該第一壓電堆疊以一χ轴方向帶動該刀尖托架， 該X軸方向大致上垂直待加工之該工件之—表面及該第 二壓電堆疊以大致上垂直該工件之該表面之該χ軸方向 獨立於該第一壓電堆疊之運動而帶動該刀尖托架。 如凊求項1之致動器，其進一步包括裝置於該刀尖托架 之該表面上之一刀尖。 如請求項1之致動器，其中該第一 及第二壓電堆疊各包 含下列材料其中之_ 伸縮材料。 :鈦酸鋇、锆酸鉛、鈦酸鉛或磁致 4. 如請求们之致動器，其中該刀尖托架具有裝置於該第 二壓電堆疊之一平坦後表面。 5. M ㈣ϋ’其中該刀尖托架具有相對於該平 116236-1010418.doc 1378852 坦後表面之一楔形前表面。 6. 如請求項1之致動器，其中該主體包含用於接收在該孔 中一冷卻流體之一埠及用於導引該冷卻流體圍繞該第一 及第二壓電堆疊之在該孔中的複數通道。 7. 如請求項1之致動器，其進一步包括用於預負載該第一 及第二壓電堆疊之一貝式墊圈。 8. 如請求項1之致動器’其中該葉片包含鈦。 9. 如請求項1之致動器，其中該主體包含不鏽鋼。 10. 如請求項1之致動器，其中該主體被組態以可移除地附 著於一夾刀柱。 11. 一種用於機械加工一圓柱形工件之裝置，其包括： 裝置用以旋轉運動之一大致上圓柱形的工件； 連接到該工件用以旋轉該工件之一驅動單元； 裝置在一軌道上用於大致上平行待加工之該工件之一 表面而運動之一夾刀柱； 裝置在該夾刀柱上之一致動器，該致動器包括： 具有一孔之一主體，該主體有一開口； 具有一第一側及相對於該第一側之一第二側之一葉 片； ' 具有用於裝置一刀尖之一表面之一刀尖托架； 附著於該葉片之該第一側之一第一壓電堆疊；及 一第二！電㈣，其具有附著於該葉片之該第二側之 一第一端及附著於該刀尖托架而相對於該第一端之一第 二端； 116236-1010418.doc • 2 - ^52 其t該第一及第二>1電堆疊，經由該葉片而附著，在 該主體之該孔申被緊固及預負載，及 其t該第一壓電堆疊以一x軸方向帶動該刀尖托架， 該X軸方向大致上垂直待加工之該工件之一表面及該第 二塵電堆疊以大致上垂直該工件之該表面之該χ轴方向 獨立於該第一塵電堆疊之$動而帶動該刀尖托架；及 藉由該驅動單元用於控制該工件之旋轉及藉由該第一 及第二壓電堆疊用於控制該刀尖托架之運動之一控制 器，其連接到該驅動單元及該致動器。 如明求項11之裝置’其進一步包括裝置於該刀尖托架之 該表面上之一刀尖。 1 3 ·如請求項1 i之裝置 下列材料其中之一 縮材料。 其中該第一及第二壓電堆疊各包含 欽酸鋇、锆酸鉛、鈦酸鉛或磁致伸 14·如請求項U之裝置，其中該 壓電堆疊之-平坦後表面。 15·如請求項14之裝置，其中該 後表面之—楔形前表面。 刀尖托架具有裝置於該第二 刀尖托架具有相對於該平坦 16, 如請求項^之 -冷卻流體之二蟑用：主體包含用於接收在該孔中 说一敝咖 早及用於導引該冷卻流體圍繞該第一及 二：電堆疊之在該孔中的複數通道。 17. 如凊未項11之裝w甘 第二壓電堆晶罝，其進一步包括用於預負載該第一及 隹且之一貝式墊圈。 18·如請求項 置’其中該葉片包含鈦。 116236-1010418.doc 1378852 19. 如請求項11之裝置，其中該主體包含不鏽鋼。 20. 如請求項16之裝置，其進一步包括連接到該埠用於輸送 該冷卻流體到該孔之一冷卻流體貯存器。 I16236-I010418.doc
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