(57)【要約】      （修正有）【課題】独立して結合された２つの振動ユニットにより、ワーク出し入れ時のツール送入及び送出ゾーンの低減を図る。【解決手段】振動加工装置は、切削ツールと、ワークピースに対して切削ツールを動かすために切削ツールまたはワークピースに結合された運動台とを備えている。加工経路の接線と、ワークピースの表面の法線とは、振動面を規定する。さらに、振動加工装置は、切削ツールまたはワークピースに結合された第１振動ユニットを備えている。第１振動ユニットは、切削ツールまたはワークピースを、実質的には振動面の範囲内である第１振動方向に沿って振動させる。また、振動加工装置は、切削ツールまたはワークピースに結合された第２振動ユニットを備えている。第２振動ユニットは、切削ツールまたはワークピースを、実質的には振動面の範囲内である、第１方向とは異なる第２振動方向に沿って振動させる。【選択図】図２
2007069344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースの表面を加工するために使用する振動加工装置であって、
上記ワークピースの少なくとも一部を加工するための切削ツールと、
上記切削ツールまたは上記ワークピースに結合されており、上記切削ツールが上記ワークピースの表面上の加工経路と振動面を規定する上記加工経路の接線と上記ワークピースの表面の法線とを辿るように、上記切削ツールを、自身に結合された上記ワークピースに対して相対的に動かす運動台と、
上記切削ツールまたは上記ワークピースに結合されており、結合されている上記切削ツールまたは上記ワークピースを、上記振動面の範囲内であるかまたは実質的に上記振動面の範囲内である第１振動方向に沿って振動させる第１振動ユニットと、
上記切削ツールまたは上記ワークピースに結合されており、結合されている上記切削ツールまたは上記ワークピースを、上記第１振動方向とは異なる、上記振動面の範囲内であるかまたは実質的に上記振動面の範囲内である第２振動方向に沿って振動させる第２振動ユニットとを備える振動加工装置。
【請求項２】
上記第１振動方向は、上記加工経路に対して実質的に正接であり、上記第２振動方向は、実質的に上記ワークピースの表面の法線である、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項３】
上記第１振動方向および上記第２振動方向は、実質的に互いに直交している、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項４】
所定の加工条件に基づいて上記運動台に結合された上記ワークピースまたは上記切削ツールの少なくとも一方の運動を制御するために、上記運動台に電気的に結合される制御手段をさらに備える、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項５】
上記運動台は、上記運動台に結合された上記ワークピースまたは上記切削ツールのいずれか一方を平行移動または回転させるように構成されている、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項６】
上記切削ツールは、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、炭化ケイ素、タングステン、炭化タングステンまたはセラミックの少なくとも１つで形成された切削端部を備えている、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項７】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットは、上記ワークピースに結合されている、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項８】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットは、上記切削ツールに結合されている、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項９】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットは、互いには非結合である、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項１０】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットは、約１００Ｈｚ〜５０ＫＨｚの範囲の周波数でそれぞれ振動する、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項１１】
上記切削ツールにおけるヒステリシス現象を低減または実質的に排除するために、上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットに対する入力信号を予め補償する信号事前補償ユニットをさらに備える、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項１２】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットはピエゾスタックである、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項１３】
上記切削ツールは、上記ワークピースの表面を切削するための切削端部を備え、
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットは、実質的に閉ループである上記切削端部の複合軌道を、上記ワークピースに対して相対的に生成するように構成されている、請求項１に記載の振動加工装置。
【請求項１４】
上記閉ループ軌道の少なくとも一部は楕円形である、請求項１３に記載の振動加工装置。
【請求項１５】
振動加工装置を用いてワークピースの少なくとも一部を加工する方法であって、
ａ）切削ツールを、上記ワークピースの表面の加工経路と、振動面を規定する上記加工経路の接線と、上記ワークピースの表面の法線とを辿るように、上記ワークピースに対して相対的に動かす工程と、
ｂ）第１振動ユニットに結合された上記切削ツールまたは上記ワークピースの一方を、上記振動面の範囲内または実質的に上記振動面の範囲内である第１振動方向に沿って振動させる工程と、
ｃ）上記第２切断ユニットに結合された上記切削ツールまたはワークピースの一方を、上記振動面の範囲内または実質的に上記振動面の範囲内であり、上記第１振動方向とは異なる上記第２振動方向に沿って振動させる工程とを含む方法。
【請求項１６】
ｄ）（１）上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットの入力波形の振幅と、（２）上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットの上記入力波形の相対位相と、（３）上記第１振動ユニットと上記第２振動ユニットの上記入力波形とを個別に制御する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットの入力波形が周期的である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットによって振動させる工程（ｂ）および工程（ｃ）の各々は、約１００Ｈｚ〜５０ＫＨｚの範囲内の周波数の振動を生成する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
上記入力波形の上記相対位相を個別に制御する工程（ｄ）は、０°または１８０°の相対位相以外の相対位相を有するように上記入力波形の上記相対位相を制御する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
ｅ）上記切削ツールにおけるヒステリシス現象を低減または実質的に排除するために、上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットの入力波形を予め補償する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットによって振動させる工程（ｂ）および工程（ｃ）は、実質的に閉ループである上記切削ツールの切削端部の複合軌道を、上記ワークピースに対して相対的に生成する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
個別に制御する工程（ｄ）は、
切頂正弦波形または正弦波形を、上記第１振動ユニットの上記入力波形として、第１振動軸に沿った振動を生成するために提供する工程と、
切頂正弦波形または正弦波形を、上記第２振動ユニットの上記入力波形として、第２振動軸に沿った振動を生成するために提供する工程と、をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
個別に制御する行程（ｄ）は、
切頂非正弦波形または非正弦波形を、上記第１振動ユニットの上記入力波形として、第１振動軸に沿った振動を生成するために提供する工程と、
切頂非正弦波形または非正弦波形を、上記第２振動ユニットの上記入力波形として、第２振動軸に沿った振動を生成するために提供する工程と、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
上記第１振動ユニットまたは上記第２振動ユニットの上記入力波形の一方は、切頂正弦波形または正弦波形であり、
上記第１振動ユニットまたは上記第２振動ユニットの上記入力波形の他方は、切頂非正弦波形または非正弦波形である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
ｆ）上記運動台に結合された上記ワークピースまたは上記切削ツールの運動を、所定の加工条件に基づいて制御する工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
工程（ａ）は、上記運動台に結合された上記ワークピースまたは上記切削ツールを平行移動および／または回転させる工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
上記第１振動ユニットおよび上記第２振動ユニットの上記入力波形は、９０°の相対位相と、共通の周波数とを有している、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動加工に関し、より具体的には、独立して結合された２つの振動ユニットを用いてワークピースを加工する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動複合加工（ＶＡＭ）は最近開発された。この加工方法により、例えばダイヤモンドチップが過熱するので以前はシングルポイントダイヤモンド旋削され得なかった炭化ケイ素などの材料を加工できるようになる。ノースカロライナ州立大学（North Carolina State University）で開発されたウルトラミルシステム（Ultramill system）などのＶＡＭシステムは、ダイヤモンドツールを楕円軌道で駆動するために並べて搭載された２つの圧電（ＰＺＴ）アクチュエータを使用している。楕円軌道の短軸および長軸は、加工に使用されるダイヤモンドに対するＰＺＴアクチュエータのＴ型結合形状によって決定される。しかし、この結合形状では、ワークピースを出し入れする場合のツール送入および送出ゾーン（すなわち、移行ゾーン）が低減されない。
【０００３】
本発明は、表面仕上げを高品質なものとするために硬質の材料を加工するための改善された振動ミリング装置および方法を提供する。また、本発明は、ツール送入および送出ゾーンを低減し得る。
【発明の開示】
【０００４】
ワークピースの表面の加工に使用するために構成された振動加工装置が提供される。この振動加工装置は、ワークピースの少なくとも一部を加工するための切削ツールと、切削ツールまたはワークピースに結合された運動台と、２つの振動ユニットとを備えている。２つの振動ユニットは、切削ツールまたはワークピースにそれぞれ結合されている。運動台は、切削ツールを、切削ツールがワークピースの表面上の加工経路を辿るようにワークピースに対して相対的に動かす。加工経路の接線と、ワークピースの表面の法線とは、振動面を規定している。第１振動ユニットは、結合されている切削ツールまたはワークピースを第１振動方向に沿って振動させる。この第１振動方向は、実質的に振動面の範囲内に合わせられている。第２振動ユニットは、結合されている切削ツールまたはワークピースを第２振動方向に沿って振動させる。この第２振動方向も、実質的に振動面の範囲内に合わせられているが、この第２振動方向は、第１振動方向とは異なる。
【０００５】
本発明は、さらに、振動加工装置を用いるワークピースの加工の方法として実施されている。切削ツールは、切削ツールがワークピースの表面上の加工経路を辿るように、ワークピースに対して相対的に動かされる。加工経路の接線と、ワークピースの表面の法線とは、振動面を規定している。切削ツールまたはワークピースのどちらが第１振動ユニットに結合されていても、第１振動ユニットは、実質的に振動面の範囲内において第１振動方向に沿って振動する。また、切削ツールまたはワークピースのどちらが第２振動ユニットに結合されていても、第２振動ユニットは、実質的に振動面の範囲内において、第１振動方向とは異なる第２振動方向に振動する。
【０００６】
本発明は、添付の図を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって最良に理解される。ただし、一般的な方法によれば、図面の様々な特徴は、縮尺通りではないこともあるということを強調しておく。見方を変えれば、様々な構成の寸法は、明瞭化のために、任意に拡大または縮小されていることもある。さらに、図面では、同様の構成を表すために、共通の参照番号が使用されている。
【発明の詳細な説明】
【０００７】
本発明の一例示的実施形態は、独立して結合された２つの振動ユニットを有する振動加工装置である。この例示的実施形態では、例えば独立した２つの振動ユニットを使用することによって、切削ツールを、ワークピースに対して相対的に、楕円運動をさせることができる。相対的な楕円運動であればよいので、独立した２つの振動ユニットの構成は、様々に異なっていることもあり得る。すなわち、例えば、切削ツールを、１つの軸に沿って振動させてもよく、一方、ワークピースを、第２の垂直なまたは実質的に垂直な軸に沿って振動させてもよい。さらに、各軸に沿った運動は、分離されていてもよい。その場合は、各軸に沿った運動を、個別に変更することができ、楕円運動の変化を簡単に制御できる。
【０００８】
ワークピースに対して相対的な切削ツールの運動を異なる軸に沿って分離することにより、軌道が非楕円形になることもある。例えばワークピースの送入および送出ゾーンを加工するためにこのように軌道を非楕円形にすることは、低減された移行ゾーンを生成するために有利であり得る。このような低減された送入および送出の移行ゾーンは、例えば、改善された光学グレースケール格子（optical gray scale gratings）、マイクロ加工されたデバイス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、並びに高品質な表面仕上げの公差が求められる他の光学的または非光学的デバイスを製造するために使用される。本発明の例示的な振動加工装置を使用すれば、表面仕上げ公差を、例えば約５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に、すなわち、従来のダイヤモンドミリング技術よりも約１０倍滑らかにし得る。
【０００９】
便宜上、グレースケール格子（gray scale grating）の鋳型の加工の一例について説明する。しかし、この振動加工装置を、他の様々な構造を加工するために使用してもよい。例えば、振動加工装置は、本発明の例示的実施形態によれば、鋳型および鋳型挿入部（mold inserts）のみならず、より大きな構造（ピストン、他の金属およびプラスチックの構造など）、注入鋳造のための鋳型、光学装置（特にマイクロレンズアレイ、光学ファイバー結合部品、偏向レンズ、反射レンズ、渦巻きレンズ、ミラーアレイ、波動ビームガイド、ハイブリッドレンズ、楕円鏡または円筒鏡、ＭＥＭＳ、生態センサーなど）もまた加工してもよい。振動加工装置によって加工されるワークピースの領域は、ＶＡＭプロセスによって制限されないが、運動テーブル（motion table）の最大移動長によって制限され得る。
【００１０】
振動加工装置は、炭化ケイ素、タングステン、炭化タングステン、サファイアなどの硬質の材料を加工するために使用される、ということも想定されている。なぜなら、本発明の様々な実施形態では、切削ツール軌道は、デューティ周期および切削ツールの加熱を制御するために厳密に制御されるからである。さらに、ダイヤモンド旋削によって加工することが困難な鋼鉄などの材料を、本発明の様々な実施形態を用いて加工してもよい。
【００１１】
図１は、本発明の例示的実施形態のいずれか１つと共に使用される例示的な振動加工装置の機能ブロック図であり、概して、本願に開示された様々な実施形態に対応するものである。
【００１２】
図２は、本発明の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【００１３】
図１および図２を参照すると、振動加工装置１００は、例えば切削ツール１４０を用いてワークピース１３０を加工するように構成されている。また、振動加工装置１００は、制御器１０５と、振動増幅ユニット１１５と、第１振動ユニット１１０と、第２振動ユニット１２０と、カッター支持ユニット１５０と、運動テーブル１６０とを備えている。制御器１０５は、例えば制御信号、制御波形および／または制御データを、振動加工装置１００の様々な他の部品に提供することにより、振動加工装置１００の動作を制御する。なお、制御器１０５によって生成される駆動信号が、振動ユニット１１０，１２０を駆動するために十分なものであるならば、振動増幅ユニット１１５を省いてもよい。また、振動増幅ユニット１１５の増幅器は、図１に示すように振動ユニットから分離されているのではなく、振動ユニットに一体的に実装されていてもよい。
【００１４】
制御器１０５は、所望の機能を実施するようにプログラムされた汎用コンピュータ、特殊用途回路、デジタル信号プロセッサ、および／または、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えていてもよい。制御器１０５は、図１に示すように、多数の機能ユニットを含むように設計されていてもよい。これらの機能ユニットの例としては、（１）第１振動ユニット１１０による振動に対して制御信号を提供する第１波形生成器１２５と、（２）第２振動ユニット１２０による振動に対して制御信号を提供する第２波形生成器１３５と、（３）ステッパモーターまたはリニア誘導モーターなどのモータードライブ（図示せず）を介して運動テーブル１６０の動きを制御するための運動テーブル制御器１４５とが挙げられる。制御器１０５は、さらに機能ユニットを備えていてもよい。機能ユニットの例としては、所定の加工条件（例えば、ワークピース１３０の少なくとも一部を加工するための加工パラメータを表すデータ）に基づいてワークピースを加工するための情報を格納する格納ユニット１５５と、例えば振動ユニット１１０，１２０の非線形性による切削ツール１４０のヒステリシス現象を低減または実質的に排除するために、第１振動ユニット１１０および第２振動ユニット１２０の入力波形を予め補償する事前補償ユニット１６５と、第１および第２波形生成器１２５，１３５および運動テーブル制御器１４５を格納ユニット１５５に格納された所定の加工条件に基づいて制御するための処理ユニット１７５とが挙げられる。
【００１５】
第１および第２振動ユニット１１０，１２０に、これら振動ユニットにおける振動アクチュエータのヒステリシス現象および他の非線形効果を補償する別々の入力波形を提供することにより、振動加工装置１００を用いて製造される表面の品質が向上し得る。例えば、振動ユニット１１０，１２０における振動アクチュエータのヒステリシス現象に対応する誤差関数は、フィードバック信号として、第１および第２波形生成器１２５，１３５へ提供される。そして、第１および第２波形生成器１２５，１３５は、このフィードバック信号を使用することにより、第１および第２振動ユニット１１０，１２０の入力波形を絶えず調節してヒステリシス現象を低減する。
【００１６】
振動増幅ユニット１１５は、第１波形生成器１２５からの出力波形の電力を（例えば、電圧および／または電流を増大することにより）増幅するための第１増幅器１８５を備えていることが望ましい。増幅された第１波形は、例えば第１振動ユニット１１０を駆動するために使用される。振動増幅ユニット１１５は、さらに、第２波形生成器１３５からの出力波形の電力を増幅するための第２増幅器１９５を備えていてもよい。増幅された第２波形は、例えば第２振動ユニット１２０のために使用される。
【００１７】
第１および第２振動ユニット１１０，１２０は、例えば、第１および第２振動ユニット１１０，１２０の各振動アクチュエータ（図示せず）で振動を生成することにより、これらの振動アクチュエータに結合されている構造を振動させる。振動ユニット１１０は、入力電圧信号を振動ユニット１１０に入力するように構成された端子Ｖａ，Ｖｂを備えていてもよい。振動ユニット１２０は、入力電圧信号を振動ユニット１２０に入力する端子Ｖｃ，Ｖｄを備えていてもよい。振動ユニット１１０，１２０の振動アクチュエータは、圧電振動ユニットであることが望ましく（すなわち、ピエゾスタック（piezoelectric stack）を備えていてもよく）、その各端子の入力信号に応じて振動してもよい。すなわち、各振動アクチュエータの振動の周波数は、対応する振動ユニットの端子の電圧信号の周波数に等しいことが望ましい。また、振動の振幅は、対応する端子の電圧信号の振幅に比例していることが望ましい。
【００１８】
振動ユニット１１０は、制御器１０５によって、第１波形生成器１２５（と、第１増幅器１８５が備えられている場合は第１増幅器１８５と）を介して、（すなわち、振動ユニット１２０からは独立して）制御されることもある。また、振動ユニット１２０も、制御器１０５によって、第２波形生成器１３５（と、第２増幅器１９５が備えられている場合は第２増幅器１９５と）を介して、独立して制御されることもある。第１および第２波形生成器１２５，１３５は、例えば（１）振動ユニット１１０，１２０に対する入力波形の振幅、（２）振動ユニット１１０，１２０の入力波形の相対的な位相、および／または、（３）振動ユニット１１０，１２０のそれぞれの入力波形の形を調節するように構成されている。
【００１９】
図２に示す例示的実施形態では、カッター支持ユニット１５０は、例えば、振動ユニット１１０と以下のように結合されていている。すなわち、切削ツール１４０が、振動ユニット１１０によって、運動テーブル１６０の面に対して実質的に平行な方向に（すなわち、第１振動軸に沿って）振動されるように、望ましくは運動テーブル１６０の運動によって生成される加工経路の正接である（tangent）ように、カッター支持ユニット１５０は、振動ユニット１１０に結合されている。振動ユニット１２０は、振動ユニット１２０の一方の端部において運動テーブル１６０に結合されている。ワークピース１３０は、加工プロセス時に切削ツール１４０に対して相対的に振動できるように、振動ユニット１２０の反対側の端部において、取り外し可能なように振動ユニット１２０に結合されている。したがって、図２の例示的実施形態では、振動ユニット１１０と振動ユニット１２０とは相互に結合されていない。
【００２０】
運動テーブル１６０を、例えば隣接する矢印によって示される方向に動かす。運動テーブル１６０は、たった１種類の動きを有するものとして示されているが、例えば６種類（すなわち（１）Ｘ軸に沿った運動、（２）Ｙ面に沿った運動、（３）Ｚ軸に沿った運動、（４）Ｘ−Ｙ面における回転、（５）Ｘ−Ｙ面における回転、（６）Ｙ−Ｚ面における回転）までの運動を有する任意の運動台（すなわち、運動テーブル）を使用してもよい。
【００２１】
振動ユニット１１０を、振動アクチュエータによって、図２の振動ユニット１１０に隣接する矢印によって示されている方向（例えば、運動テーブル１６０の運動に対して実質的に正接の方向）に振動させる。すると、切削ツール１４０が実質的に水平な方向に動く。ワークピース１３０を、振動ユニット１２０の振動アクチュエータによって、振動ユニット１２０に隣接する矢印によって示される方向（例えば、運動テーブル１６０の運動に対して実質的に直交する方向）に振動させる。すると、ワークピース１３０が実質的に垂直な方向に動く。振動ユニット１１０，１２０によって提供される振動の振幅、位相および波形を組み合わせることにより、切削ツール１４０とワークピース１３０との間の相対運動は、例えば楕円形または他の形の切削経路を形成する。振動ユニット１１０および振動ユニット１２０から生じる複合振動によって形成される切削経路は、ワークピース１３０に対して相対的な切削ツール１４０の運動に対して、楕円形または他の形となってもよい。運動テーブル１６０が静止している場合は、この切削経路の形は、閉ループ軌道であることが望ましい。しかし、実際は、運動テーブル１６０が動いているので、ワークピース１３０に対する切削ツール１４０の軌道は、依然としてループになっていることもあるが、ワークピースの表面に沿っても動く。なぜなら、例えば、１デューティ周期の間に、運動テーブル１６０は、切削軌道の長軸または短軸の長さの少なくとも一部を移動し得るからである。
【００２２】
図２には、振動ユニット１１０が、加工経路に対して実質的に正接である第１振動方向に沿って振動を生成し、振動ユニット１２０が、加工経路に対して実質的に直交する第２振動方向に沿って振動を生成する、ということが示されている。しかし、振動ユニット１１０は、実質的に振動面の範囲内である任意の方向（すなわち、第１方向）に沿って振動を生成してもよい。振動面は、加工経路の接線と、ワークピース１３０の表面の法線とによって規定される。さらに、振動ユニット１２０は、実質的には振動面の範囲内である、第１方向とは異なる任意の方向に沿って振動を生成してもよい。実質的に振動面の範囲内とは、例えば振動面と数度の小さな角度を形成してもよい方向のことである。
【００２３】
図２では、第１振動方向と第２振動方向とが実質的に相互に直交していることが望ましい、ということが示されている。しかし、第１振動方向と第２振動方向とは、共通の方向でないように設定されていればよい、ということが想定されている。正弦駆動信号を使用する場合は、これらの例示的な構成のいずれも、ワークピース１３０に対する切削ツール１４０の楕円軌道を生成し得る。以下で説明するように、切削ツール１４０とワークピース１３０との他の相対運動は、ワークピース１３０に対して相対的な切削ツール１４０の他の所望の切削軌道を生成してもよい。
【００２４】
振動ユニット１１０および／または振動ユニット１２０は、それぞれ、音声コイル、直線変位トランスデューサ、または、圧電振動ユニットであってもよい。このような圧電振動ユニットは、ピエゾスタックを製造するための複数の圧電層を備えていることが望ましい。このような構造では、ピエゾスタックの拡大および縮小は、ピエゾスタックに印加される電圧と、ピエゾスタックの層の数／厚みとの双方に比例している。振動ユニット１１０と振動ユニット１２０とのピエゾスタックの各々は、例えば冷却剤（図示せず）、好ましくは冷却液によって冷却される。しかし、放熱板および／または送風機を使用した空気冷却で十分なアプリケーションもある。
【００２５】
切削ツール１４０は切削端部を備えており、この切削端部は、表面の加工のために一般的に使用される、任意の数の様々な材料（例えば、特にダイヤモンド、タングステン、炭化タングステン、セラミック、ルビー、炭化ケイ素およびサファイア）によって形成されていてもよい。
【００２６】
振動ユニット１１０，１２０の振動ストロークは、光学的な構造または微小機械構造の加工などのアプリケーションのためには、約１μｍ〜約１００μｍの範囲であることが望ましい。このストロークは１μｍ〜約１００μｍの範囲であるが、加工されるワークピースの領域は、この範囲に制限される必要はなく、この領域は、運動テーブル１６０の範囲によって決定される。
【００２７】
振動の短軸に沿った振動加工装置１００の運動の範囲は、例えば約１μｍ〜２０μｍの範囲である。さらに、振動の縦軸に沿った振動加工装置１００の運動の範囲は、所望の楕円形の運動を生成するために、例えば約１μｍ〜１００μｍの範囲である。すなわち、振動の長軸と短軸とに沿ったこれらの運動の比率は、約１：１〜１００：１の範囲であってもよい。
【００２８】
ピエゾスタックを使用して振動ユニット１１０および／または振動ユニット１２０を振動させるために、各スタックに対する最大の入力電力は、約２５０ワットと約５００〜１０００ボルトの範囲のピーク電圧を有する正弦波形を用いたピエゾスタックの損傷閾値（例えば、最大電力閾値）との間の範囲であってもよい。各ピエゾスタックに対する入力電力は、振動増幅ユニット１１５の第１および第２増幅器１８５，１９５を介して、個別に制御されることもある。
【００２９】
振動ユニット１１０，１２０へ供給される電気信号の入力波形は、９０°の位相角を有していることが望ましい。しかし、位相角が０°および１８０°である場合は不都合な線形振動運動の生じる可能性があるが、他の位相角も可能である、ということが想定されている。
【００３０】
振動ユニット１１０，１２０の駆動信号の波形は、それぞれの振動の方向を有していることが望ましい。それぞれの方向は、加工経路の接線とワークピース１３０の表面の法線とによって規定される振動面の範囲内または本質的に範囲内である。しかし、それぞれの振動の方向は、同じでない限り、他の方向でもよい。さらに、振動ユニット１１０の振動方向は、加工経路の正接と同じまたはほぼ同じ方向であることが望ましい。
【００３１】
振動ユニット１１０と振動ユニット１２０との動作周波数は、様々な例示的実施形態では約１００Ｈｚ〜５０ＫＨｚの範囲内である。振動ユニットの動作周波数は、動かされるそれぞれの物体の質量と、動くこれらの物体に連結されている部品の弾性とに基づいて、共振周波数によって制限されていることもある。様々な部品の相対的な質量に基づいて、向きが異なっていることが望ましい。なぜなら、特定の向きでは動作周波数をより高くし得るからである。なお、振動ユニット１１０または振動ユニット１２０が動かす質量を低減することにより、動作周波数をより高くし得る。
【００３２】
図３〜図７は、本発明の例示的実施形態に基づく代替的な例示的な振動加工装置３００，４００，５００，６００，７００を示す概略図である。
【００３３】
図３から図７に関しては、振動ユニット１１０，１２０、切削ツール１４０および運動テーブル１６０の構造および動作は、図２で説明された構造および動作と実質的に同じであるので、略して、簡潔に説明する。図３から図７に示す例示的な振動加工装置３００，４００，５００，６００，７００は、図１および図２に示す例示的な振動加工装置１００とは、部品の向きが様々に異なっている。
【００３４】
図３を参照すると、振動加工装置３００は、部品の向きが、図２に示す部品の向きとは異なっている。このような向きでは、カッター支持ユニット３５０は、振動ユニット１２０に結合されており、切削ツール１４０は、カッター支持ユニット３５０に、取り外し可能なように結合されている。一方、振動ユニット１２０は、カッター支持ユニット３５０と、切削ツール１４０とを、運動テーブル１６０の面に対して実質的に直交する方向に振動させる。
【００３５】
ワークピース１３０は、結合部材３７０を介して、振動ユニット１１０の一方の端部１１２に、取り外し可能なように結合され得る。また、ワークピース１３０は、加工プロセス時には、振動ユニット１１０によって、運動テーブル１６０の面に対して実質的に平行な方向に振動され得る。
【００３６】
図４を参照すると、例示的な振動加工装置４００は、例えば、切削ツール１４０を用いてワークピース１３０を加工するために使用されるものである。振動加工装置４００は、制御器（図示せず）と、振動ユニット１１０と、振動ユニット１２０と、カッター支持ユニット４５０と、結合部材４７０と、運動テーブル１６０とを備えている。
【００３７】
この例示的実施形態では、振動ユニット１２０は、結合部材４７０を介して、振動ユニット１１０の一方の端部１１２に結合されている。カッター支持ユニット４５０は、振動ユニット１２０に以下のように結合されている。すなわち、カッター支持ユニット４５０に取り外し可能なように結合されている切削ツール１４０が、独立して、振動ユニット１２０によって、運動テーブル１６０の面に対して実質的に直交する方向に振動されるように、または、振動ユニット１１０によって、運動テーブル１６０の面に対して実質的に平行な方向に振動されるように、または、振動ユニット１１０と振動ユニット１２０とを組み合わせることによって、振動ユニット１１０，１２０へ入力される周期的な入力波形の選択に応じて実質的に閉ループ運動となるように振動されるように、カッター支持ユニット４５０が、振動ユニット１２０に結合されている。すなわち、振動ユニット１１０と振動ユニット１２０とは、取り外し可能なように運動テーブル１６０に結合されているワークピース１３０を振動によって加工できるように、切削ツール１４０に結合されていてもよい。
【００３８】
振動加工装置４００については、振動加工装置の動作周波数が、振動ユニット１１０の共振周波数によって制限され得る。この構成が望ましいのは、例えば、動作周波数が増大されるように、ワークピース１３０の質量が、振動ユニット１１０、結合部材４７０、振動ユニット１２０、カッター支持ユニット４５０および切削ツール１４０の振動アクチュエータの質量よりも比較的大きい場合である。
【００３９】
図５を参照すると、ワークピース１３０を加工するために使用される例示的な振動加工装置５００は、制御器（図示せず）と、振動ユニット１１０と、振動ユニット１２０と、カッター支持ユニット５５０と、結合部材５７０と、運動テーブル１６０とを備えている。
【００４０】
振動ユニット１１０は、結合部材５７０を介して、振動ユニット１２０の一方の端部に結合されている。この例示的な振動ユニット装置５００は、振動ユニット１１０，１２０の順序が逆になっている点以外は、例示的な振動加工装置４００に類似している。
【００４１】
図６を参照すると、ワークピース１３０を加工するために使用される例示的な振動加工装置６００は、制御器（図示せず）と、振動ユニット１１０と、振動ユニット１２０と、カッター支持ユニット６５０と、結合部材６７０と、運動テーブル１６０とを備えている。例示的な振動ユニット装置６００は、ワークピース１３０と切削ツール１４０との位置が逆になっている点以外は、例示的な振動ユニット装置４００に類似している。したがって、図６の例示的実施形態では、切削ツール１４０の代わりにワークピース１３０を振動させる。切削ツール１４０を保持するカッター支持ユニット６５０は、加工プロセス時にワークピース１３０の表面へ引き寄せられる運動テーブル１６０に結合されている。
【００４２】
図７の例示的実施形態では、例示的な振動加工装置７００は、振動ユニット１１０が運動台に結合されており、カッター支持ユニット７５０が固定されている点以外は、例示的な振動加工装置６００に類似している。したがって、図７の例示的実施形態では、ワークピース１３０は、運動テーブルと共に振動し且つ動く。一方、切削ツール１４０は、実質的に静止したままである。
【００４３】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ワークピースを加工するために図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される得る正弦入力波形８１０，８２０を示す例示的なタイミング図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）および図８（ｂ）の例示的な入力波形８１０，８２０を使用して本発明の例示的な振動加工装置の切削ツールを振動させた結果生じる運動を示す概略図である。
【００４４】
図８（ａ）から図８（ｂ）に、振動ユニット１１０を駆動するために使用されることが望ましい入力波形８１０と、振動ユニット１２０を駆動するために使用されることが望ましい入力波形８２０とを示す。
【００４５】
入力波形８１０と入力波形８２０との間の位相角（すなわち、相対位相）は、９０°として示されている。しかし、これら２つの入力波形８１０，８２０間の位相角は、任意の位相角でもよい。なお、０°および１８０°は、振動運動を実質的に線形にしてしまうので望ましくないこともある。
【００４６】
入力波形８１０，８２０の各々は、共通の周波数を有する正弦曲線である。振動ユニット１１０によって生成される振動振幅は、入力端子Ｖａ，Ｖｂにおける電位である入力電圧８１０のピーク振幅に対して比例していてもよい。また、振動ユニット１２０によって生成される振動振幅は、振動ユニット１２０の入力端子Ｖｃ，Ｖｄにおける電位である入力波形８２０のピーク振幅に対して比例していてもよい。
【００４７】
図８（ｃ）は、入力波形８１０，８２０によってそれぞれ駆動される振動ユニット１１０，１２０により生じる切削ツール１４０の運動を示す。正弦波形８１０，８２０が相互に９０°の位相角を有しているので、切削ツール１４０によって、例えば長軸がワークピース１３０の表面に対して平行である実質的に楕円形の切削軌道８３０が実現される。実質的に楕円形の切削軌道８３０の深さ（短軸）は、入力波形８２０のピーク振幅に基づいており、閉ループ切削軌道８３０の長さ（長軸）は、入力波形８１０のピーク振幅に基づいている。
【００４８】
デューティ周期（すなわち、ワークピース１３０の表面に切削ツール１４０が接触している間の切削軌道８３０の部分と、ワークピース１３０に切削ツール１４０が接触していない間の切削軌道８３０の部分との比率）は、約１０％〜５０％の範囲内であってもよい。デューティ周期は、ワークピース１３０の材料、切削ツール１４０の材料、運動テーブルの速度、振動ユニットの振動周波数、切削の深さ、加工表面の所望の滑らかさなどの多数の加工パラメータに応じて、約１０％〜３０％の範囲内であることが望ましい。
【００４９】
運動テーブル１６０には、切削ツール軌道８３０の長軸に沿って延びる運動の方向（すなわち、加工経路）が備えられていてもよい。したがって、運動テーブル１６０を動かしながら、閉ループ切削軌道８３０の楕円形の運動を複数回繰り返すことにより、ワークピース１３０の表面に楕円形の溝が形成される。切削ツール１４０の幅とほぼ同じ幅を有する溝は、運動テーブル１６０の運動の動きに基づく加工経路を辿る。
【００５０】
任意の数の他の周期的な波形を使用して振動ユニット１１０，１２０を駆動してもよい。周期的な波形の各対は、切削ツール１４０に対して独自の閉ループ軌道を生成する。このような独自の入力波形とその結果生じる切削ツール軌道との２つの例を、図９（ａ）〜図９（ｃ）と、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）とに示す。
【００５１】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、ワークピースを加工するための図２〜図７の例示的な振動加工装置のいずれか１つによって使用され得る入力波形の他の例示的なセットを示すタイミング図である。
【００５２】
図９（ｃ）は、図９（ａ）および図９（ｂ）の例示的な入力波形によって本発明の例示的な振動加工装置の切削ツールが駆動される結果生じる運動を示す概略図である。
【００５３】
図９（ａ）から図９（ｃ）を参照すると、入力波形９１０，９２０は、例えば振動ユニット１１０，１２０を駆動するためにそれぞれ使用されている。この例では、入力波形９１０は、正弦波形である。しかし、入力波形９２０は、切頂（ピーク部の切り取られた）正弦波形である。すなわち、切頂正弦波形９２０は部分的に周期毎に平坦化されている。
【００５４】
入力波形９１０，９２０の各々は、共通の周波数を有しており、入力波形９１０，９２０の相対位相角は、９０°として示されている。しかし、入力波形９１０と入力波形９２０との間の位相角は、任意の位相角であってもよい。
【００５５】
切削ツール１４０およびワークピース１３０の運動の結果、実質的に閉じたループ切削ツール軌道９３０が生じる。このループ切削ツール軌道９３０は、平坦な液滴形である。平坦な液滴形の軌道９３０は、楕円形の軌道８３０よりもある点で優れている。例えば、ワークピース１３０の表面の滑らかさが改善され、切削ツール１４０のデューティ周期が低減されている。このことにより、切削ツール１４０は、楕円形軌道８３０の場合よりも加熱されない。
【００５６】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、ワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用され得る入力波形のさらに他の例示的なセットを示すタイミング図である。
【００５７】
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）の例示的な入力波形によって本発明の例示的な振動加工装置の切削ツールを駆動した結果生じる運動を示す概略図である。
【００５８】
図１０（ａ）から図１０（ｃ）では、振動ユニット１１０，１２０を駆動するため、例えば入力波形１０１０，１０２０をそれぞれ使用する。この例では、入力波形１０１０は切頂正弦波形（すなわち、周期的に平坦な部分を有している正弦波形）（例えば、半波長整流波形）であり、入力波形１０２０は正弦波形である。
【００５９】
入力波形１０１０と入力波形１０２０との間の位相角は、９０°として記載されている。しかし、切頂正弦波形１０１０と正弦波形１０２０との間の位相角は、任意の位相角であってもよい。さらに、入力波形１０１０，１０２０は、共通の周波数を有していてもよい。
【００６０】
入力波形１０１０，１０２０に基づいた切削ツール１４０の運動によって、実質的に閉じた切削ツール軌道１０３０が生成される。この切削ツール軌道１０３０は、切頂（一部が断ち切られた）楕円形である。切削ツール軌道１０３０が切頂楕円形であることの利点は、例えばワークピース１３０の送出ゾーンが最小化される点である。すなわち、切削ツール１４０が実質的に閉じたループ切削ツール軌道１０３０を辿るにつれて次第に深くなる溝が形成され、この溝から切削ツール１４０を急勾配で持ち上げることにより、ワークピース１３０の送出ゾーンは、急勾配に移行する最小のゾーン幅を有することとなる。さらに、振動ユニット１１０における電位を反転させることにより、相補的な切頂正弦波形を使用して振動ユニット１１０を駆動し、相補的な切頂楕円を実現することも想定されている。このような相補的な切頂楕円を使用する場合、急勾配に移行する最小のゾーン幅を有する同様の送出ゾーンが生成される。
【００６１】
正弦波形および切頂正弦波形を振動ユニット１１０，１２０に対する入力波形として様々に組み合わせて使用し得る、ということを示してきた。しかし、波形が周期的である限りは、三角波形、鋸歯波形、段階波形、切頂非正弦波形（例えば、切頂三角波形）などの他の波形、または、正弦および非正弦を基礎とする波形の任意の組み合わせを使用してもよい。
【００６２】
例えば、振動ユニット１１０を駆動するために使用される入力波形は、第１振動方向に沿った振動を生成するための切頂正弦波形または正弦波形として提供される。また、振動ユニット１２０を駆動するために使用される入力波形は、第２振動方向に沿った振動を生成するための切頂正弦波形または正弦波形として提供されてもよい。さらに、振動ユニット１１０を駆動するために使用される入力波形は、第１振動方向に沿った振動を生成するための切頂非正弦波形または非正弦波形として提供されてもよい。また、振動ユニット１２０を駆動するために使用される入力波形は、第２振動方向に沿った振動を生成するための切頂非正弦波形または非線正弦波形として提供されてもよい。さらに、振動ユニット１１０または振動ユニット１２０の一方を駆動するために使用される入力波形は、切頂正弦波形または正弦波形でもよい。また、振動ユニット１１０および振動ユニット１２０の他方を駆動するために使用される入力波形は、切頂非正弦波形または非正弦波形であってもよい。
【００６３】
図１１（ａ）は、図２〜図７の例示的な装置のいずれか１つを使用することにより加工され得るグレースケール光学格子を生成するために使用される例示的鋳型を示す断面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の第１鋳型部分の平面図である。
【００６４】
図１１（ａ）では、振動加工装置２００，３００，４００，５００，６００または７００を使用して、例えば、光学的なグレースケール回折格子（図示せず）、または、グレースケール光学的回折格子を生成するための第１鋳型部分１１１０および第２鋳型部分１１２０を含む鋳型のどちらかを直接加工する。振動加工装置２００，３００，４００，５００，６００または７００の第１鋳型部分１１１０の表面を、連続的な線形加工経路、または、連続的な放射線状の加工経路（図１１（ａ）には示さず）のどちらかに段階付けることにより、グレースケール光学回折格子を生成するための鋳型１１１０：１１２０が生成される。各グレースケール段の最小幅Ｓは、切削ツール１４０の幅を基礎としており、例えば約０．１μｍ〜１μｍの間の範囲である。さらに、グレースケール回折周期Ｗは周期的に繰り返されることもあり、例えば約１μｍ〜１０μｍの範囲である。さらに、グレースケール段の合計の高さＨは、例えば約０．１μｍ〜０．５μｍの範囲である。
【００６５】
図１２（ａ）は、図２〜図７の例示的な装置のいずれか１つによって生成され得る例示的な構造を示す平面図であり、本発明の一例を用いて形成され得る急勾配の送入および送出ゾーンと湾曲した溝とを示している。
【００６６】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の領域Ａを示す斜視図である。
【００６７】
図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の領域Ａを示す断面図である。
【００６８】
図１２（ａ）から図１２（ｃ）を参照すると、振動加工ユニット２００，３００，４００，５００，６００または７００は、図１２（ａ）に示すような移行が最小の送入および送出ゾーンを生成し得る。すなわち、例えば、振動ユニット１１０，１２０をそれぞれ駆動するために、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すような入力波形１０１０，１０２０を提供することにより、非常に急勾配の移行ゾーンを実現できる。さらに、ワークピース１２００は、例えば表面１２１０の一部が放射状の溝または段１２３０になっている送入または送出ゾーン１２４０を有するように加工され得る。すなわち、第１および第２振動ユニット１１０，１２０は、急勾配の移行ゾーンを有する放射状の溝を少なくとも一部に有する加工されたワークピースを生成するように構成されていてもよい。このことは、例えば湾曲した加工経路を辿るように運動テーブル１６０のＸおよびＹ運動を組み合わせて達成され得る。もしくは、ワークピースまたは切削ツールをＸＹ面において回転させる回転運動台を備える運動テーブルを使用することにより達成されることが望ましい。加工経路に対して実質的に直交する方向に振動を生成することにより、送入角度および／または送出角度は、低減されるかまたはほぼなくなる。
【００６９】
図１３は、本発明のさらに他の例示的実施形態に基づく例示的なワークピース搭載を示す振動加工装置の部分的な断面図である。
【００７０】
図１３を参照すると、例示的な振動加工装置１３００は、ワークピース１３０を第１方向に振動させるための振動ユニット１３１０を備えている。振動ユニット１３１０は、例えばピエゾスタックを有する圧電装置である。このピエゾスタックは、複数の予圧装置１３２０によって予圧されていてもよい。これらの予圧装置１３２０は、振動ユニット１３１０を圧縮状態に保ち得る。例えば、予め張力のかけられたワイヤを、張力のかけられている装置１３２０として、振動ユニット１３１０の上部プレート１３３０と底部プレート１３７０との間に設けることによって、予圧を行う。
【００７１】
予め張力のかけられたワイヤが記載されているが、予圧装置は他のものであってもよい。例えば、本発明の例示的実施形態では、バネ引張装置、液圧引張装置（hydraulic tensioners）または他の引張手段を使用してもよい。
【００７２】
上部プレート１３３０は、例えば振動ユニット１３１０のピエゾスタックに直接接続されていてもよいし、鋼鉄、アルミニウム、アルミナ、または他の硬質の材料でできた薄板によって形成されていてもよい。上部プレート１３３０の厚みは、例えば１〜２０ｍｍの範囲である。
【００７３】
例示的な振動加工装置１３００は、さらに、例示的な結合アッセンブリを備えている。このアッセンブリは、ワークピース１３０を振動ユニット１３１０に結合するために、取り付け用プレート１３４０と、取り付け用ネジ１３５５と、アンカーネジ１３５０とを備えている。なお、この例示的な結合アッセンブリは、ワークピース１３０を取り付け用プレート１３４０に結合するために１つまたは複数のアンカーネジ１３５０を備えていてもよい。各アンカーネジは、ワークピース１３０を結合するために一方の端にねじ込まれていてもよい。例示的な結合アッセンブリは、さらに、取り付け用プレート１３４０を振動ユニットの上部プレート１３３０に結合するための取り付け用ネジ１３５５を備えていてもよい。取り付け用ネジ１３５５の各々は、振動ユニット１３１０の上部プレート１３３０に結合するために一方の端においてねじ込まれていてもよい。取り付け用プレート１３４０は、例示的な結合アッセンブリの範囲内に、マウント用ネジ１３５５とアンカーネジ１３５０とを結合するための窪んだ貫通穴を備えていてもよい。また、搭載プレート１３４０は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミナまたは他の硬質の材料によって形成されていてもよい。搭載プレート１３４０の厚みは、１〜２０ｍｍの範囲である。
【００７４】
この例示的な結合アッセンブリを提供することにより、例示的な振動加工装置１３００によって振動される物体の質量が最少化され得るので、例示的な振動加工装置１３００は、振動ユニット１３１０を損傷することなく高周波数で動作することができる。例示的な振動加工装置１３００は、１００Ｈｚ〜５０ＫＨｚの範囲の周波数で動作し得る。
【００７５】
例示的な振動加工装置１００，３００，４００，５００，６００，７００，１３００の所望の動作周波数は、振動される質量に対して共振周波数によって制限されていることもある。したがって、様々な例示的な振動加工装置１００，３００，４００，５００，６００，７００，１３００は、部品の向きが様々なので、最大動作周波数が異なっていることもある。これにより振動質量（vibrational masses）が異なることがある。例えば、振動加工装置４００，５００は、ワークピース１３０の質量が比較的大きい場合に望ましいものである。なぜなら、ワークピース１３０は、この例示的な向きの振動ユニットのいずれによっても振動されないからであり、最大動作周波数はより高くなることもある。他の例としては、振動加工装置６００，７００は、カッター支持ユニット６５０またはカッター支持ユニット７５０と、切削ツール１４０との質量が比較的大きい場合に望ましいものである。なぜなら、切削ツール１４０は、これらの例示的な向きの振動ユニット１１０，１２０のいずれによっても振動されないからであり、最大動作周波数はより高くなり得る。
【００７６】
本願では本発明の好ましい実施形態について図示し、説明してきたが、このような実施形態は、単なる例として説明したものである。当業者は、本発明の精神に反することなく様々な変化、変更、置換を行ってもよい。したがって、添付の請求項は、本発明の範囲内である全ての変形例を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明の例示的実施形態のいずれか１つと共に使用することのできる振動加工装置を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図３】本発明の他の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図４】本発明のさらに他の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図５】本発明のさらに他の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図６】本発明のさらに他の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図７】本発明のさらに他の例示的実施形態の振動加工装置を示す概略図である。
【図８】（ａ）は、ワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形を示すタイミング図であり、（ｂ）ワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形を示すタイミング図であり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の入力波形から生じる切削ツールの結果的な運動を示す概略図である。
【図９】（ａ）はワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形の他のセットを示すタイミング図であり、（ｂ）はワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形の他のセットを示すタイミング図であり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の入力波形から生じる切削ツールの結果的な運動を示す概略図である。
【図１０】（ａ）はワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形のさらに他のセットを示すタイミング図であり、（ｂ）はワークピースを加工するための図２〜図７の装置のいずれか１つによって使用される入力波形のさらに他のセットを示すタイミング図であり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）の入力波形から生じる切削ツールの結果的な運動を示す概略図である。
【図１１】（ａ）は図２〜図７の装置のいずれか１つを用いて加工され得るグレースケール光学格子を生成するために使用される鋳型の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の第１鋳型部分の平面図である。
【図１２】（ａ）は図２〜図７の装置のいずれか１つによって製造される構造の、送入および送出ゾーンと湾曲した溝とを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の領域Aの斜視図であり、（ｃ）は（ａ）の領域Aの断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の例示的実施形態の振動加工装置の部分的な断面図である。
【図１】
2007069344.tif 000003
【図２】
2007069344.tif 000004
【図３】
2007069344.tif 000005
【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】
2007069344.tif 000014
【図１３】
2007069344.tif 000015
【外国語明細書】
2007069344000001.pdf