(57)【要約】【課題】  加工精度が高く、かつ信頼性の高い超音波加工する工具ホルダを提供すること。【解決手段】  超音波工具ホルダ１は、円柱状であり、先端部は工具５を保持する側である。チタン製のフロントマス部６は、段差を持つ円柱状であり、さらに先端にチャック棒３を持つ構成となっている。これに圧電セラミック２ａ、２ｂを挟み、チタン製の円筒状のリアマス部７により締め付ける。圧電セラミックス２ａ、２ｂの間に挟んだリン青銅製の電極８ａとフロントマス部６が接触しないようにポリエチレン製の絶縁リング９を電極８ａとフロントマス部６に位置させている。そしてフロントマス部６には、コレット２０を保持するためのコレットホルダ部２１が設けられている。このコレットホルダ部２１にステンレス製のコレット２０にはめ込められた工具５であるエンドミルの一部が入り、コレットナット２２によりエンドミルを固定保持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を保持する工具ホルダにおいて、工具ホルダに圧電セラミックを持つこと、かつ工具ホルダに工具の中心軸と一致するチャック棒を有し、そのチャック棒に回転側のロータリートランスを接続することを特徴とする。
【請求項２】
圧電セラミックの外径Ｄ１に対して内径Ｄ２がＤ１の０．２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【請求項３】
チャック棒の直径が圧電セラミックの内径Ｄ２と等しいかそれ以下であり、かつＤ２の０．２倍より大きいことを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、工具を保持する超音波工具ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  最近、いわゆる難加工材料を加工するために超音波振動を工具または、ワークに与え加工する方法が多用されるようになってきた。このような加工方法は、超音波切削加工と呼ばれて、例えば、非特許文献１に詳しく記載されている。超音波切削加工は、ワークと工具との摩擦抵抗が小さくなるため、加工面の熱歪みが低減され、加工精度が高くなり、そして切削工具の寿命が長くなるなどの利点を有している。【０００３】  従来の超音波研削装置は、非特許文献２に詳しく記載されている。図１に示す超音波研削装置も回転軸を回転させるためのモータがあり、その回転軸にスリップリング、超音波振動子が備えられている。さらに、回転軸にはブースタ、ホーンそして研削工具であるダイヤモンド砥石が接続されている。また回転自在に支持するための軸受が配置されている。また超音波交流電圧を超音波振動子に印加するための超音波発振器とブラシを備えている。【０００４】  上記の超音波研削装置の概略の運転方法は以下の通りである。まずモータを動作させるとほぼ同時に超音波発振器からブラシを介して回転するスリップリングに超音波交流電圧を印加する。スリップリングに与えられた交流電圧は超音波振動子に印加され、超音波振動子は超音波振動する。この超音波振動が、ブースタそしてホーンを伝播し、そして研削工具であるダイヤモンド砥石に伝播する。
【非特許文献１】超音波便覧編集委員会、「超音波便覧」、丸善株式会社、平成１１年８月、ｐ６７９−６８４
【非特許文献２】日本電子機械工業会、「超音波工学」、株式会社コロナ社、１９９３年、ｐ２１８−２２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  図１の超音波研削装置おいては、回転軸に超音波振動子を取り付けると回転軸が超音波振動するので軸受にも超音波振動が伝播し、軸受は破損の恐れが生ずる。また回転軸および軸受に異常な磨耗が発生し、磨耗が大きくなる恐れがある。さらに、回転軸の直径とほぼ等しい超音波振動子であるランジュバン型超音波振動子を回転軸に接合するため、重量が増加して、回転慣性が大きくなり高速回転には不適な構成になる。さらに、回転軸に接合された超音波振動子の形状の誤差、重量のアンバランスにより回転が不安定になり、回転装置が故障し、加工精度が低下する。【０００６】  別の問題点として、回転軸の回転が毎分１万回転以上になると、ブラシとスリップリングによる給電装置では、ブラシの消耗が激しくなり短時間で給電ができなくなる。【０００７】  また、チャック装置を固定端として工具が振動するので、固定端からの工具の長さにより駆動周波数を変化させなければならないが、工具に比較してランジュバン型超音波振動子、回転軸及びホーンの質量が大きいため、主に前記ランジュバン型超音波振動子などの固有振動数でしか効率的に振動を励起することができない。したがって、工具に最適な振動を励起することができないという問題点もある。【０００８】  さらに、回転軸に超音波振動子、ブースタ、ホーンを取り付けるため、通常の研磨装置を使用できない。このため、装置を新たに製作しなければならない。【０００９】  本発明の目的は、高精度および高い信頼性をもつ超音波加工法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明は、工具を保持する工具ホルダにおいて、工具ホルダに圧電セラミックを持つこと、かつ工具ホルダに工具の中心軸と一致するチャック棒を有し、そのチャック棒に回転側のロータリートランスを接続するものである。【００１１】  本発明はまた、圧電セラミックの外径Ｄ１に対して内径Ｄ２がＤ１の０．２倍以上とするものである。【００１２】  本発明はまた、チャック棒の直径を圧電セラミックの内径Ｄ２と等しいかそれ以下にし、かつＤ２の０．２倍より大きくするものである。
【発明の効果】
【００１３】  本発明の超音波工具ホルダを、ボール盤、フライス盤などの回転機械加工機に用いて超音波加工を行うことにより高精度かつ高速加工を可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  図２は、本発明の第１の実施の形態を示す超音波工具ホルダ１の基本的な構成を示す正面図、そして図３は図２のＡ−Ａ線での断面図である。超音波工具ホルダ１は、円柱状であり、先端部は工具５を保持する側である。チタン製のフロントマス部６は、段差を持つ円柱状であり、さらに先端にチャック棒３を持つ構成となっている。これに圧電セラミック２ａ、２ｂを挟み、チタン製の円筒状のリアマス部７により締め付ける。なお、圧電セラミックス２ａ、２ｂの間に挟んだリン青銅製の電極８ａとフロントマス部６が接触しないようにポリエチレン製の絶縁リング９を電極８ａとフロントマス部６に位置させている。そしてフロントマス部６には、コレット２０を保持するためのコレットホルダ部２１が設けられている。このコレットホルダ部２１にステンレス製のコレット２０にはめ込められた工具５であるエンドミルの一部が入り、コレットナット２２によりエンドミルを固定保持する。【００１５】  ここで、本発明の超音波工具ホルダ１に適した圧電セラミック２とチャック棒３の形状について説明する。圧電セラミック２の外径Ｄ１と内径Ｄ２の間のリング面に対して垂直である上下の位置のフロントマス部６、リアマス部７の位置の超音波振動は強い。これに対してチャック棒３は、できるだけ超音波振動の伝播を小さくしたいので、圧電セラミック２の内径Ｄ２と同じかそれ以下の直径にする。しかし、チャック棒３があまり細くなると構造的に弱くなり、工具５に不要な運動が生じてしまう。したがって、チャック棒３の形状は、圧電セラミック２のＤ２と同じかそれ以下の直径、Ｄ２の０．２倍以上が望ましい。また、圧電セラミックの内径Ｄ２は、超音波振動のエネルギーを高めるには小さいほうがよいが、チャック棒３の構造的強度を考慮すると、圧電セラミックの外径Ｄ１の０．２倍以上にする。【００１６】  チャック棒３は、チャック装置により振動の節部を固定保持されるが、図面を簡略化するためにチャック装置を図示しない。チャック装置は、ドリルチャック、コレットチャック、テーパー嵌め合いなどの機械的な保持方法がある。また、節部の位置によっては回転軸とチャック棒をねじ接合しても良い。さらに回転軸にチャック棒を溶接によって接合してもよい。【００１７】  チャック棒３には超音波電力を伝送するためのソフトフェライト製の回転側のロータリートランス１５ａがエポキシ樹脂により接合されている。そして片側の面はリアマス部７に同じくエポキシ樹脂により接合されている。リアマス部７はほとんど節になっているため回転側のロータリートランス１５ａをエポキシ樹脂により接合した。したがって、リアマス部７が節になっていない振動モードでは回転側のロータリートランス１５ａをリアマス部７に接合できない。【００１８】  超音波工具ホルダ１は、ランジュバン型超音波振動子の構成となっている。ここで、溝部４の深さは、超音波振動子の長さの約５分の１である。また、圧電セラミック２ａ、２ｂの分極方向は板厚方向である。【００１９】  次にこの超音波工具ホルダ１の振動モードについて説明する。この振動モードでは、ほぼエンドミルだけが１次の縦振動をする。そして超音波工具ホルダ１のフロントマス部６、圧電セラミック２ａ、２ｂそしてリアマス部７は、ほぼ縦振動の節部になり、それに接続したチャック棒３もほとんど振動の節となっている。したがって、チャック棒３を保持固定しても超音波工具ホルダ１の縦振動は、ほとんど影響されない。このような振動モードは、チャック棒３の接続位置がより振動の節の位置にあることによるものであると考えられる。【００２０】  有限要素法を用いて周波数応答を計算した結果を図４に示す。まず１０ＫＨｚから１００ＫＨｚの間の周波数応答を図４（Ａ）に示す。横軸は周波数であり、縦軸は電流である。ここで先に説明した第１の振動モードを図４（Ｂ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。エンドミルだけがフロントマス部６を固定端とした１次の縦振動をしている。チャック棒３はほとんどが節になっている。このような振動モードになるためにはフロントマス部６の質量がエンドミルに比較して数倍以上は必要であり、この結果フロントマス部６にエンドミルと超音波工具ホルダ１を含めた構成の重心がある。【００２１】  以上のような振動モードでは、チャック棒３を拘束してもほとんど工具５の縦振動を減衰させない。チャック棒３が節となっているので、チャック棒３を保持する部分を通じて不要な振動を機械装置に伝播させない。また、不要な振動を伝播させないため、振動エネルギーを小さくできるので発熱量を小さくでき、加工精度を向上させることができる。さらに供給電力を小さくすることができるので電源を小さくすることができるので設備コストを低減することができる。【００２２】  次に第２の振動モードを図４（Ｃ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。フロントマス部６の中に在る超音波工具ホルダ１の重心位置をほぼ節とする１次の縦振動であり、チャック棒３も節を持つが図４（Ｂ）に示した振動モードよりは振動の節部は小さい。【００２３】  図５は、超音波工具ホルダ１を用いた超音波研磨装置の基本的な構成を示す一部の断面を含む正面図である。ステンレス製の回転軸１１を回転させるためのモータ１２が備えられている。回転軸１１を回転自在に支持するための軸受１３があり、さらにこの軸受１３を固定するためのステンレスのケース１４がある。ケース１４の先端部には固定側のロータリートランス１５ｂが図示しないボルトにより固定されている。固定側のロータリートランス１５ｂの中心軸を一致させ対向する位置にチャック棒３に固定した回転側のロータリートランス１５ａを配置させる。回転側のロータリートランス１５ａと固定側のロータリートランス１５ｂの距離は回転軸１１にチャック棒３を接続するときに位置決めできるようになっている。圧電セラミック２ａ、２ｂはリード線１７ｂ、１７ｃそして電極８ａ、８ｂにより電気的に結合されている。超音波工具ホルダ１には、コレット２０によりエンドミルが固定保持してある。そしてその下には、テーブル１９に固定されたワーク１８がある。【００２４】  次にこの超音波工具ホルダ１を用いた加工装置の運転方法を、図５を用いて説明する。まずモータ１２の電源をいれ回転軸１１を回転させる。次に超音波発振器１６のスイッチを入れ、リード線１７ａ、固定側のロータリートランス１��ｂそして回転側のロータリートランス１５ａそして電極８ａ、８ｂを介して圧電セラミック２ａ、２ｂに超音波交流電圧を印加する。工具５だけが縦振動モードで振動する固有振動数の超音波交流電圧を印加することにより、工具５だけが主に振動する。【００２５】  固定側のロータリートランス１５ｂから回転側のロータリートランス１５ａに非接触で電力を供給できるので、回転側のロータリートランス１５ａ、超音波工具ホルダ１及び工具を一体にした構成を取り替えることにより、直ちに他の工具５に切り替えることができる。また、回転軸１１が毎分数万回転を超える高速回転でも、非接触で給電できるので全く問題はない。【００２６】  また、既設の回転加工機械に固定側のロータリートランス１５ｂを取り付けるだけで超音波加工機にできるので、安価に超音波加工機を製作できる。【００２７】  超音波工具ホルダ１を用いた超音波加工は、超音波工具ホルダ１と工具５にだけほぼ超音波振動を励起させることができるので、加工精度が高く、工具の寿命が長くなりそして加工速度を高めるなどの利点を有している。【００２８】  本発明に用いる工具は、上記のエンドミルの他、軸付砥石の他、ドリル、リーマーなどがある。【００２９】  図６は、本発明の第２の実施の形態を示す超音波工具ホルダ１の基本的な構成を示す正面図、そして図７は図６のＡ−Ａ線での断面図である。超音波工具ホルダ１は、円柱状であり、先端部は工具５を保持する側である。ステンレス製のフロントマス部６は、段差を持つ円柱状であり、さらに先端にチャック棒３をもつ構成となっている。これに圧電セラミック２ａ、２ｂを挟み、ステンレス製の円筒状のリアマス部７により締め付ける。なお、圧電セラミックス２ａ、２ｂの間に挟んだリン青銅製の電極８ａとフロントマス部６が接触しないようにポリエチレン製の絶縁リング９を電極８ａとフロントマス部６に位置させている。そしてフロントマス部６には、コレット２０を保持するためのコレットホルダ部２１を取り付けるネジ孔が設けられている。【００３０】  おねじを持ったコレットホルダ部２１をフロントマス部６のねじ孔に入れそしてねじ込み、フロントマス部６とコレットホルダ部２１を一体化する。このようにコレットホルダ部２１を別に製作することで、いろいろなサイズのコレット２０に対応できる。そして、ステンレス製のコレット２０にはめ込められたエンドミルの一部が入り、コレットナット２２によりエンドミルを固定保持する。【００３１】  チャック棒３には超音波電力を伝送するためのソフトフェライト製の回転側のロータリートランス１５ａが接合されている。【００３２】  超音波工具ホルダ１は、ランジュバン型超音波振動子の構成となっている。ここで、溝部４の深さは、超音波振動子の長さの約５分の２である。【００３３】  また、圧電セラミック２ａ、２ｂの分極方向は図８の斜視図の矢印で示す。圧電セラミック２ａの電極は上が全面電極８ｃであり、下が２分割され電極８ａ、８ｂとなっている。圧電セラミック２ｂは上が分割された電極であり８ｄ、８ｅである。そして、下が全面電極であり８ｆである。電極８ｃと電極８ｆは電気的に接続している。またこの圧電セラミックの分極方向と図９に示す電圧の印��方法により超音波工具ホルダ１に曲げ振動を励起する。超音波発振器１６に接続したリード線１７ａ、１７ｂを介して圧電セラミック２ａ、２ｂに電圧を印加する。【００３４】  上記の振動を、有限要素法を用いて周波数応答を計算した結果を図１０に示す。まず１０ＫＨｚから１００ＫＨｚの間の周波数応答を図１０（Ａ）に示す。横軸は周波数であり、縦軸は電流である。【００３５】  ここで第１の振動モードを図１０（Ｂ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。フロントマス部６とリアマス部７内に節を持つ曲げ振動をしている。また、チャック棒３にも節となる部分がある。したがって、チャック棒３の節部を固定保持してもエンドミルの振動に大きな影響を与えない。【００３６】  ここで第２の振動モードを図１０（Ｃ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。ほぼエンドミルだけがフロントマス部６を固定端とした曲げ振動をしている。このような振動モードになるためにはフロントマス部６の質量がエンドミルに比較して数倍以上は必要である。【００３７】  チャック棒３を拘束してもほとんど工具の曲げ振動を減衰させない。チャック棒が節となっているので、チャック棒を保持する部分を通じて不要な振動を機械装置に伝播させない。また、不要な振動を伝播させないため、振動エネルギーを小さくできるので発熱量を小さくでき、加工精度を向上させることができる。さらに供給電力を小さくすることができるので電源を小さくすることができるので設備コストを低減することができる。【００３８】  ここで、エンドミルの先端に楕円振動を励起する電極パターン、分極パターンそして電圧の印加方法について図１１の斜視図と図１２を用いて説明する。図１１の矢印は板厚方向に向いている。圧電セラミック２ａの上側の電極８ｅは全面電極であり、下側は４つの電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに分割されている。そして分極方向は点線で示す矢印方向である。圧電セラミック２ｂの上側は４つの電極８ｆ、８ｇ、８ｈ、８ｉに分割されている。下側の電極８ｊは全面電極であり、そして分極方向は実線で示す矢印方向である。【００３９】  図１２は圧電セラミック２ａと圧電セラミック２ｂの間に入れる燐青銅製の電極であり、図１１の電極パターンに合わせて位置させる。そして図のようにｃｏｓ位相とｓｉｎ位相の電圧を印加することによりエンドミルの先端に楕円振動を励起させる。【００４０】  さらにエンドミルの先端にねじり振動を励起する電極パターン、分極パターンそして電圧の印加方法について図１３の斜視図と図１４を用いて説明する。図１３の矢印は円周方向に向いている。圧電セラミック２ａは４分割され、エポキシ樹脂で接合して一体化している。そして上下面とも同一である。圧電セラミック２ｂも４分割され、エポキシ樹脂で接合して一体化している。そして上下面とも同一である。しかし圧電セラミック２ａとは逆方向の分極方向である。【００４１】  圧電セラミック２ａの上の燐青銅製の電極８ｂ、圧電セラミック２ａと圧電セラミック２ａの間に入れる燐青銅製の電極そして圧電セラミック２ｂの下の燐青銅製の電極８ｃである。そして図１４に示すように超音波発振器１６からリード線１���ａを通して電極８ａに電圧を印加し、他方リード線１７ｂを介して電極８ｂ、８ｃにグラウンド電位を与える。その結果ねじり振動が発生し、エンドミルの先端までねじり振動が伝播する。【００４２】  以上説明した様々の振動モードでも、チャック棒３を拘束してもほとんど工具５の振動を減衰させない。チャック棒３が節となっているので、チャック棒３を保持する部分を通じて不要な振動を機械装置に伝播させない。また、不要な振動を伝播させないため、振動エネルギーを小さくできるので発熱量を小さくでき、加工精度を向上させることができる。さらに供給電力を小さくすることができるので電源を小さくすることができるので設備コストを低減することができる。【００４３】  図１５は、本発明の第３の実施の形態を示す超音波工具ホルダ１の基本的な構成を示す正面図、そして図１６は図１５のＡ−Ａ線での断面図である。超音波工具ホルダ１は、円柱状であり、先端部は工具５を保持する側である。チタン製のフロントマス部６は、中心軸にメネジを持つ円柱状でありさらに先端面には、ドリルチャック部２４をネジ止めするメネジを持つ構成となっている。これに圧電セラミック２ａ、２ｂを挟み、チタン製のリアマス７で中心部にオネジを持ち、反対側の面にはチャック棒３を持つ円盤により締め付ける。【００４４】  オネジを持ったドリルチャック部２４をフロントマス部６のメネジに入れ、ねじ込みフロントマス部６とドリルチャック部２４を一体化する。このようにドリルチャック部２４を別に製作することで、いろいろなサイズのドリルに対応できる。【００４５】  チャック棒３には超音波電力を伝送するためのソフトフェライト製の回転側のロータリートランス１５ａが接合されている。【００４６】  超音波工具ホルダ１は、ランジュバン型超音波振動子の構成となっている。また圧電セラミック２ａ、２ｂの分極方向は板厚方向である。この圧電セラミック２ａ、２ｂの分極方向と電圧の印加方法により超音波工具ホルダ１に縦振動を励起する。【００４７】  次にこの超音波工具ホルダ１の振動モードについて説明する。超音波工具ホルダ１は、ほぼドリルだけが縦振動をする。したがって、チャック棒３を保持固定すれば超音波工具ホルダ１の振動は、ほとんど影響されない。【００４８】  上記の振動を、有限要素法を用いて周波数応答を計算した結果を図１７に示す。まず１０ＫＨｚから１００ＫＨｚの間の周波数応答を図１７（Ａ）に示す。横軸は周波数であり、縦軸は電流である。【００４９】  ここで第１の振動モードを図１７（Ｂ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。フロントマス部６、圧電セラミック２ａ、２ｂ、そしてリアマス部７がほぼ節になり、エンドミルだけが大きく振動している。また、チャック棒３にも節となる部分がある。したがって、チャック棒３の節部を固定保持してもエンドミルの振動に大きな影響を与えない。【００５０】  ここで第２の振動モードを図１７（Ｃ）に示す。計算した超音波工具ホルダ１の振動変位をベクトルにより示す。ほぼ圧電セラミック２の位置を節とする両端自由の１次の縦振動になっている。そして、エンドミルは大きく振動して、チャック棒３は全体の半分以上が節になっている���これは、圧電セラミックの外径Ｄ１に比較してチャック棒３の直径がＤ１の約０．３倍であることによる効果であると考えられる。つまり圧電セラミック２の振動エネルギーがチャック棒３に伝播する割合が小さいのである。【００５１】  以上のように、超音波工具ホルダ１の形状をコントロールすることにより、ほぼ工具５だけが振動するモードを励起できる。また、超音波工具ホルダ１全体が縦振動するモードも励起できるが、チャック棒の節部が小さくなる傾向がある。また周波数が高くなると節部が小さくなる傾向がある。したがって、圧電素子に印加する電圧の周波数は、１００ＫＨｚ以下が望ましい。【００５２】  リアマス部７に溝部４を設けなくても、超音波工具ホルダ１の形状をコントロールすることによりチャック棒３を固定保持しても工具の振動に大きな影響を与えることはない。【００５３】  以上説明したようにリアマス部７に溝部４を設けなくても、チャック棒３を拘束してもほとんど工具５の振動を減衰させない。チャック棒３が節となっているので、チャック棒３を保持する部分を通じて不要な振動を機械装置に伝播させない。また、不要な振動を伝播させないため、振動エネルギーを小さくできるので発熱量を小さくでき、加工精度を向上させることができる。さらに供給電力を小さくすることができるので電源を小さくすることができるので設備コストを低減することができる。【００５４】  ここで、ロータリートランス１５の配置について説明する。図１８は回転軸１１に回転側のロータリートランス１５ａを接合したものであり、超音波工具ホルダ１の圧電セラミック２ａ、２ｂに電圧を印加するためには回転軸１１に取り付けたロータリートランス１５ａからリード線１７ａ、１７ｂにより接続しなければならない。超音波工具ホルダ１を交換するときのために、リード線１７ａ、１７ｂは回転軸１１にエポキシ樹脂を用いて固着できない。そのため、回転軸１１の高速回転時にはリード線１７ａ、１７ｂが振動してしまい断線の恐れが生じる。【００５５】  図１９はチャック棒に回転側のロータリートランス１５ａを接合したものであり、圧電セラミック２ａ、２ｂにはリアマス部７にエポキシ樹脂により接合したリード線１７ａ、１７ｂを介して電圧を印加できる。このため、回転軸１１の高速回転時にもリード線１７ａ、１７ｂの断線の恐れはない。また、超音波工具ホルダ１の交換時にもリード線１７ａ、１７ｂに全く触れなくてよいので断線の恐れがない。そして、交換作業も簡単にできる。以上のように、超音波工具ホルダ１に回転側のロータリートランス１５ａを接合する利点は大きい。【００５６】  超音波工具ホルダの形状を円柱状で説明してきたが、円柱状でなく正３角柱以上の正多角柱状でもよいことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】  本発明の超音波工具ホルダは、多様な機械加工装置に用いて超音波加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の超音波研磨装置を示す概略説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の超音波回転ホルダを示す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線での断面図である。
【図４】図２の構成の周波数特性および振動モードを有限要素法により計算した図である。
【図５】図２の超音波回転ホルダを取り付けた研磨装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の超音波回転ホルダを示す正面図である。
【図７】図７のＡ−Ａ線での断面図である。
【図８】図６に用いる圧電セラミックを示す斜視図である。
【図９】図６の圧電セラミックへの電圧の印加方法を示す図である。
【図１０】図６の構成の周波数特性および振動モードを有限要素法により計算した図である。
【図１１】図６に用いる別の圧電セラミックを示す斜視図である。
【図１２】図１１の圧電セラミックへの電圧の印加方法を示す図である。
【図１３】図６に用いるさらに別の圧電セラミックを示す斜視図である。
【図１４】図１３の圧電セラミックへの電圧の印加方法を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態の超音波回転ホルダを示す正面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線での断面図である。
【図１７】図１５の構成の周波数特性および振動モードを有限要素法により計算した図である。
【図１８】回転軸にロータリートランスを取り付けた断面図である。
【図１９】超音波工具ホルダにロータリートランスを取り付けた断面図である。
【符号の説明】
【００５９】１    超音波工具ホルダ
２    圧電セラミック
３    チャック棒
４    溝部
５    工具
６    フロントマス部
７    リアマス部
８    電極
９    絶縁リング
１０  スクリューねじ
１１  回転軸
１２  モータ
１３  軸受
１４  ケース
１５  ロータリートランス
１６  超音波発振器
１７  リード線
１８  ワーク
１９  テーブル
２０  コレット
２１  コレットホルダ部
２２  コレットナット
２３  エポキシ樹脂
２４  ドリルチャック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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