JP2005529755A - 内部および／または外部ばり取りのためのばり取り工具及びそれを用いたばり取り方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 カッターパワーを加工中変化するばりの大きさとさまざまな材料に合わせることができ、少ない費用で製作でき、異なる形と大きさのワークの確実で、高品質なばり取りを保証し、現代の工程タクトに合った、短いばり取り時間に対応できる、最初に述べた種類のワークの内部・外部ばり取り用ばり取り工具を製作すること。
【解決手段】 本発明はたとえば、交叉するボア、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク表面の角、歯車またはチェーンホイールの表面などの、ワーク内部および／または外部ばり取りのためのばり取り工具である。ばり取り工具は工作機械で使え、圧で操作される。そのためカッター力は加工中変化するばりの大きさと材料に適応できる。ばり取り工具のさまざまな態様がさまざまなワークの高品質と短時間のばり取りを保証する。本発明のばり取り工具は最新の製造テクノロジーの工程に使用できるという決定的な利点を有する。

Description

本発明はワーク内部および／または外部ばり取りのためのばり取り工具に関し、たとえば、交叉するボア、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク表面の角、歯車またはチェーンホイールの表面などのばり取り工具、またはそれに属する方法に関する。

ばり取り工具は使用のとき回転もしくは並進運動を行い、工具軸を有する。工具軸は装着端と、内在支持体をもち、および少なくとも１つの、カッターつきの、切削部に動的に設置されたカット部をもつ端部を有する。

現在の技術は、ＤＥ ４３ ０７ ０８４ Ｃ２にボア内衝突角ばり取りのためのばり取り工具が記載されている。その特徴はカッターが、中心切っ欠き部にあって弾性プラスチックでできている支持体を通じ、放射方向スプリング力を加えられていて、切削部を動的にガイドされるカット部には支持面がつけられ、それでカッター部は支持体に支持されている。加えられた力が一定の限度を超えれば、カッターはスプリングで後退する。支持体を切っ欠き部の予備応力で受けることも可能である。支持体上の支持により、空間に存在する衝突角の有効なばり取りを可能にするカッター部の運動が可能である。ばり取り工具は放射方向と軸方向の組合せガイドを有する。軸方向のコンポーネントによってワークのボアへの差込みが容易になり、切削部の対応する支持面を適当に形成することによりばり取り工具の軸運動がカッター部の放射運動に変換される。また支持体は、必要な運動を行うため、形、ワーク、ワーク品質を適当に定めることにより使用要求に合わせることが可能である。支持体はピラミッド、ピラミッド台、円錐、円錐台、プリズム、球、シリンダーなどの形をもつ。必要な運動は支持体の形と切っ欠き部の形の組合せによっても転換可能である。通常切っ欠き部は円錐台、プリズム、シリンダーなどの切っ欠き部として形成できる。そのような形は切削部の形成にも使われる。外への放射方向転位に対する、カッター部の運動限定は、カッター部に、切削部の側についた、切っ欠き部の内部平面の領域において支えている、いわゆる足をつけることによって行う。

ＤＥ ４３ ０７ ０８４ Ｃ２に記載されたばり取り工具の決定的な欠点は、ばり取り工具がボアに入るとき、カッターが支持体によって加えられたスプリング力でボア壁に接触しているため、測定できないが、光学的に視覚できる痕を残すことである。これはたとえばエンジンブロックのリーマー仕上げのボアでは望ましくない。ワークの材料を変える度に支持体を変えなければならないのも欠点である。この必要な支持体交換は、たとえば径２ｍｍの小さな工具では極めて困難である。

さらに、これまでのカッターはすべて、ばりを生む工具の消耗増大で生じるところの、ばりの大きさの加工中の変化に適合できないという欠点がある。未使用のカッターでは、つまりはじめて使用する場合は、ワークの加工中に発生するばりはまだ小さい。しかし最終使用時には１０倍になることもある。これまでのばり取り工具の大きさは現在、最終使用時におけるばりの大きさに基いているいるため、ワークのばり取り領域には常に違った斜角面が生じる。またこれまでのカッターは、ボア内衝突角の内部ばり取りとかワークのクロスボア、ワーク表面の角の外部ばり取りなど、１つのワーク、または１つのワークの領域のばり取りにのみ用いることができることも重大である。またこれらのばり取り工具はしばしば製作費が高く、現代の工程タクトに合った、短いばり取り時間に対応できないのも欠点である。また現在、ワークのばり取りにユニバーサルに使用できるばり取り工具またはばり取りシステムも存在しない。たとえば、交叉するボアの衝突角、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク平面の角、歯車またはチェーンホイルの表面の内部および／または外部ばり取りのための、ばり取り工具システムは存在しない。

したがって、本発明の課題は、カッターパワーを加工中変化するばりの大きさとさまざまな材料に合わせることができ、少ない費用で製作でき、異なる形と大きさのワークの確実で、高品質なばり取りを保証し、現代の工程タクトに合った、短いばり取り時間に対応できる、最初に述べた種類のワークの内部・外部ばり取り用ばり取り工具及びその方法を提供することである。

この課題は、請求項１記載のばり取り工具によって解決される。支持体の表面に可動ベアリングされたカッター部の隙間は圧ｐ＝０バールのときカッターが内部に落ちないようにする。これは、カッターがパイプ形の軸部の中で確実にガイドされ、０ニュートン以上の力Ｆでボア表面に接触しないことを意味する。正確なカッターガイドは、カッター部がカッターつきのカッター中心部、あるいは放射方向で側面のカッター軌道限定、あるいは放射方向で前面のカッター軌道限定、あるいはシリンダー形カッター軌道限定をもつとき成立する。その場合、ばり取り工具がボアに入るときカッターによってボア壁に目立つ痕がつかないのは有利である。

支持体とカッター部表面の形と大きさとをさまざまに形成することにより、カッター部をいつも外に向って、圧に関連して動かす表面差が常に与えられる。支持体とカッター部の表面は４角形、あるいは３角形、あるいはシリンダー形、あるいはプリズム形で、表面は工具軸の縦軸に平行あるいは平行でなく置かれている。

またパイプ形軸部の切削部にベアリングされたカッター部は、ばり取りの際には小さい圧低下のみ生じ、ばり取り工具の出入の際にはより大きな圧低下が生じるような大きさとなっている。一定の圧でカッターの通しボアにプレスされる流体またはガス体またはガス流体混合の液はカッターを外部に動かす。カッター表面の圧ｐは常に大気圧より大きく、５００バールよりも小さくし、通常４〜６０バールとする。液体としてはボアエマルジョン、ボアオイル、その混合、あるいは他の冷却または潤滑に適した材料が適している。

液注入は工作機械にある中空の作業スピンドル、あるいは架台あるいは工作機械自体についた別の注入口を通して行う。ガス状の材料として溶接ガス、不活性ガス、圧エア、一酸化炭素などのガスを使うことができる。たとえば１０〜１５％のボアオイルを含むガス液体混合の注入も可能である。

たとえばエンジンブロック内クロスボアの衝突角のばり取りには、ばり取り工具のボアへの挿入前に３バールの圧ｐを工作機械制御にプログラミングする。カッターがボアに入れば、カッター軸の外側にあるカッターは内に向かって動く。それにより切削部の領域が空き、ばり取り工具の通しボアにプレスされた液体または気体は流出できる。

カッターがクロスボアに入れば、それは支持体とカッター部の間の平面差によって生じる圧によって外に向って動く。今や、ばり取りに使える一定のパワーが生じる。工具軸の通しボアにプレスされた材料のより上手な注入は、４．５ｍｍ以下の小さなボア径のばり取りを行うとき、ばり取り工具のパイプ状軸部が通しボアを通る縦軸に対し横についた内応力ボルトピンを通じて工具軸と結び付くことにより可能となる。

ここで内応力ボルトピンの核径Ｄ１は通しボアの径Ｄ３より小さく、その径Ｄは通しボアの径と同じである。さらに内応力ボルトピンは通しボアの部分に１つのみぞをもち、その軸部側の端は１０度以下の角度αの円錐形をなす。圧ｐは、材料と穿孔される量に関連して、ドリルの摩耗により増大するばりの大きさでプログラミングして上げるのが有利である。

また圧なしでばり取りするクロスボアのばりベースまで近づけるのも可能である。本発明のばり取り工具は、とくに機能部品の交換が必要でないため、工具径が小さいのにもかかわらず、簡単に扱える。

またテストの結果、ばり取り工具はなめらかでないボア出口のばり取りにも使えることがわかった。これはたとえば、放射平面またはこの面の領域がカッター出口で傾斜していること意味する。しかし現在、径３ｍｍ以上の大きなクロスボアの衝突角のばり取りは問題である。推進／切断速度を増大しても生産性向上は不可能で、ばり取り結果の品質は低下するからである。

軸部範囲に分布して切削部内にあるカッター、パイプ状軸部内でカッター部についたカッターは完全にはかみ合っていないことがわかる。またばり取り工具のカッターは軸方向で１つの面につけられている。ばり取り工具の提案された態様では、少なくとも２つの、互いに近くにあり、放射対称的に、軸方向に幅ｍだけ差をつけてパイプ状軸部に置かれた切削部が特徴である。

切削部はまたパイプ状軸部内で非対称的につけることもできる。幅ｍはカッターの推進幅より常に小さい。有利なのはより大きなクロスボアで、より多くのカッターが直接かみ合っているため、良質で手早くばり取りできる。ばり取り工具の回転数は圧が同じ場合、２０００回／ｍｉｎ以上に上げることができる。これにより最新の生産テクノロジーのテンポでのばり取り工具使用の前提条件が与えられる。

本発明のばり取り工具の他の態様では、さまざまな径をもつ、深穴ボア内の交叉するボアの衝突角を同時にばり取りすることができる。これによって追加のばり取り工具は不必要となる。これには、端部にばり取りユニットを有し、中心についた通しボアをもつばり取り工具のパイプ状軸部を、より小さな径とさらにもう１つのばり取りユニットで差をつけて延長する。ここでより小さな径のばり取りユニットのワーク側端は支持体をもつボルトの形の、一体のカバープレートである。要求にしたがってパイプ状軸部は径にいくつかの差をつけることができ、各径には同じ構造のばり取りユニットをつける。

ワークのパイプ形端のチップばり取りには現状の技術ではシリンダーパイプの末端のばり、内角または外角のばりをとる装置とカッターが使われている。シリンダーパイプの内角または外角のばりを同時にとる装置はＤＥ−ＯＳ ２６ ５８ ３４４に記載されている。

この装置は回転対称形のパイプばり取りヘッドの構造をなし、旋盤の駆動軸上に置くことができる上乗せボアをもつ上乗せ部、それから圧手段、たとえば圧オイルによって互いに軸方向に移動可能な２つの工具ペアを内部空間にもつスリーブからなりたっている。パイプばり取りヘッドのパイプ差込み開口部に外角内角をばり取りすべきパイプが差込まれると、パイプの軸方向にはたらく力を上げることにより２つの工具ペアはパイプの外角内角に一様にプレスすることができる。パイプばり取りヘッドの回転により両方のパイプ角の同時ばり取りを可能にしようとする。

ＤＥ−ＯＳ ２６ ５８ ３４４に記載された装置の欠点は、その構造が複雑であり、製作費が高く、シリンダーパイプの内角外角の同時ばり取りにしか使えないことである。

これらの欠点は本発明のばり取り工具で除去される。これにはばり取り工具を以下のように変更する。装着端をもつ工具軸と工具側軸端とを内部にある通しボアと一体とし、軸端は中空シリンダーの形とし、ばり取りワークのパイプ形端を含む、通しボア内の中空シリンダー部分には通しボア内で、切削部内についた、縦軸の方向を示す、カッターつきのシリンダー形カッター部をもたせ、カッター部は円錐形の支持体に隙間をつけて接触させ、支持体をカバープレートと固く位置決め結合させる。カバープレートはパーツの通しボアの端を圧タイトで閉鎖し、それによってばり取り工具の機能が保証される。

またパーツの内径Ｄ４はワークのパイプ径端の外径よりも大きい。ワークの内角外角ばり取りを同時に行うため、中空シリンダーには、中空シリンダーを覆うパーツの方向を示す、回りに分散する幾つかのカッターをもつばり取り工具を使うべきである。使ったばり取り工具と中空シリンダーとは通しボアの延長であるユニオンによって圧タイトで結ばれている。

ばり取り工具の径Ｄ５はワークのばり取りすべきパイプ形端の内径よりも小さい。ばり取り工具の他の態様では、ワークの平らな面の角ばり、たとえば穴工具で加工された鉄板またはスタンスされた鉄板の角ばりが極めて短時間に表面の損傷なく除去される。

このばり取り工具の特徴は工具軸が回転可能であり、ワーク側の軸端でより大きな径をもつシリンダー形継ぎ手と固く結ばれていることである。ここで継ぎ手は中心についた、ベレー帽形の支持体と円形にずらせて並んだ、軸部固定のための、少なくとも４つの継ぎエレメント用通しボアをもち、軸部はカッターつきカッター部を受入れる幾つかの円形に並んだ切削部をその前面にもつ。

またカッターつきカッター部は切削部内で、螺旋形に、または軸部の前面に平行につけることができる。継ぎ手はまた軸方向に斜めにつけられた円錐台形の支持体、または斜めにフレースされたみぞつきの、軸方向に斜めにつけられたシリンダー形の支持体を持つこともある。

最後に本発明のばり取り工具は歯車とチェーンホイールの面の外側チップばり取りに用いることができる。これにはそれに応じる作業方法が公開され、現代のシリーズ生産における歯車とチェーンホイールばり取りの前提となっている。これは以下のように行われる。ワークへの送り込みののち、ばり取り工具を３バール以上の圧で放射方向ｆ₁または軸方向ｆ₂に操作し、ワークの加工すべき形に沿って、および／あるいはワークに線形に推力でガイドし、同時にワークを１００回／ｍｉｎ以上の回転数で右または左に動かす。その特徴は同じく、ワークの１回転当りの前進が０．０１〜０．３ｍｍ、通常は０．０５ 〜０．２ｍｍであることである。ここでは幾つかのばり取りカッターを同時に使うことが可能である。

以下、図面を参照しながら本発明の望ましい実施例をより詳しく説明する。

図１には本発明のばり取り工具が縦断面図で示されている。円錐形支持体６が固定ベアリングとしてワーク側軸端５についているのがはっきりとわかる。継ぎエレメント１３によって、たとえばネジタップとガイドによって、工具軸１と結ばれているパイプ状軸部１１は、切削部１０内で可動ベアリングされている２つの４角カッター部２１をもち、それには少なくとも０．０５ｍｍの隙間８で支持体６の表面にゆるくついており、放射方向側面のカッター軌道限定１８を有している。パイプ状軸部の前面には幾つかのみぞが予備ばり取り９としてついている。予備ばり取り９はたとえばスチールのような高い延性をもつワークのばり取りに用いられる。ここではみぞは４５度の角、深さ０．５ｍｍ、少なくとも０．８ｍｍ幅となっている。予備ばり取り９はスロットをもつ中空のボルトでもよい。ねじでもコアホールでもよい注入口１４を通じてボアオイルが圧ｐで通しボア１２に流されると、カッター部２１に圧が生成し、肩部２３として形成されたカッターを外に向って動かす。通しボア１２は工具軸１内の縦軸４中央に支持体６端まで延びている。しかし通しボア１２は非対称的につけてもいい。圧ｐが０バールに下がると、カッター３は支持体６の表面に動く。大抵の工作機械はその作業スピンドルで冷却・潤滑剤を供給するが、これはＣＮＣ制御でプログラミング可能である。注入口つき作業スピンドルにばり取り工具を設置すれば、行程と時間による圧ｐ制御が可能となる。これによりばり取り工具のカッター力が圧を通じてさまざまにセット可能で、本発明のばり取り工具でさまざまな材料のばりが問題なく除去できる。また時間的に制御される圧増大により、工具消耗によるばりの大きさの増大も制御できる。またばりを測定する測定手段と組合せることができる。工具軸の機械側端には注入口１４とアダプター２０があり、必要に応じて工具軸を延長できるようになっている。ばり取り工具を素早く、簡単に取り付けるため、パイプ状軸部１１はスパナ幅１５を有する。

図２は、ばり取り工具の他の態様を断面図で示す。ここでシリンダー状支持体６には２つの円錐形のカッター部２１が隙間８でつき、こうして放射方向側面のカッター軌道限定１８を保証する。パイプ状軸部１１はここでは、たとえば応力ピン１６によって工具軸１と結び付いている。軸部１１の前面には通しボアの形でのめくら２８があり、それがばり取り工具での圧の低減を可能にし、それはまたボア表面の洗浄にもオイルおよび／またはチップの吹き払いにも使える。圧低減は、通しボア１２が工具軸１の中に放射方向流出口つきの底穴ボアをもっているので可能である。その他この態様には図１のばり取り工具にくらべ、相違はない。

図３は、予備ばり取り９の他の態様の断面図である。パイプ状軸部１１の前面にいくつかのみぞをもつカバープレート１７がついている。

図４は、放射方向側面のカッターベアリング支持の断面を、ベアリング隙間８が０の無圧状態で示したものである。支持体６の表面と４角のカッター部２１の表面は直接にゆるく隣合っている。またパイプ状軸部１１が、切削部１０内で可動ベアリングされた、カッター３つきカッター部２１を受入れていることもわかる。ばり取り工具の機能保証のためには、カッター部２１の突出部の支持体６への２重長Ｌ２はカッター部２１の長さＬ１より小さいか、同じであり、カッター部２１の厚みｄはパイプ状軸部１１の肉厚ａよりも少なく、カッター部２１の厚みｄはカッター高さｃよりも大きいことが大切である。放射方向側面のカッターベアリング支持がこの構造徴表をまもらないときは、カッター３が内部に傾いてしまい、ばり取り工具は使えない。

図５は、支持体６上のあるカッター部２１のさまざまなベアリング態様を図４のＡ−Ａ断面で示したものである。ベアリング態様により、圧ｐのときのカッターの動きを保証する、支持体６とカッター部２１表面の面差の必要性がわかる。

図６は、２つの前面のカッター態様を図４の断面Ｂ−Ｂで示したものである。カッター部２１は、カッター高さｃと０．５ｍｍより小さなカッター幅ｂのカッター３をもつ。カッター高さｃより小さいか同じの肩部高さ２４も同じく図示されている。肩部角δはとくに２ｍｍ以下の小さな径の小さなクロスボアにとって重要である。通常は肩部角δを５〜４５度に減らすべきである。より大きなクロスボアの場合には４５度より大きくてもよい。これによってクロスボアの妨げられないばり取りが可能である。

図７は、肩部２３と切り欠き２２をもつ、図６の平面図である。切っ欠きの深さＣ１はさまざまな態様でよい。これによって圧のもとでのカッターのより短い可動時間が可能となるか、あるいはカッターは自然に出発位置に動く。肩部２３は側面にはたらくカッター・摩擦力を吸収し、それによってカッター破壊が避けられる。

図８は、図６の側面図である。カッター３の面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が０度の逃げ角αを決める。この逃げ角はクロスボアの効果的なばり取りにとって有利である。ここでばり取り工具は前進では右回り、後進では左回りにガイドされる。これまでのばり取り工具はすべてアクティブなカッターに０度より大きい逃げ角αをもち、それによって１方向にのみばり取りできる。ばり取り工程でしばしば新たに生じるばりは同じ作業行程で除去できない。本発明のばり取り工具は、場合によって生じる新しいばり（２次ばり）を後退のとき除去できる。さらにカッター３については、面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３がいつもｘ軸とｙ軸に平行についているのが特徴である。同じくカッター３には放射方向前面のカッター軌道限定１９がついている。０度より大きいカッター３の傾角γはばり取り工程でたとえばボア壁のようなワーク表面の損傷を防ぐ。

図９は、ばり取り工具の他の態様を縦断面で示す。ここでは工具軸１がパイプ状軸部１１と軸部１１の回りに６０度ずらしてつけて置かれた、３本のねじピン１６により結ばれている。通しボア１２は工具軸１中、縦軸４の中央にシリンダー状支持体６の半ばまでに置かれている。支持体６にある通しボア１２の端から２つのボア２６が直接カッター３の方向に導かれる。カッター中央部７はカッター３をもち、円形態様または２つの側面設置態様で、軸部１１の切削部１０に可動ベアリング支持されている。

図１０は、いくつかのカッター差込みをカッター３と肩部２３のさまざま態様で側面平面図示したものである。ａ）とｂ）の態様は側面で示され、ａ）ではカッター中央部７とそれに直接続くカッター３とをもつシリンダー状カッター軌道限定２７が示されている。カッター中央部７にはねじ曲げ防止のためのキー面２５がついている。これはｂ）にはない。ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）のカッター差込みは平面図で示されている。ｃ）は２つのカッター３とフレースされた肩部２３を示し、ｄ）には２つのカッターと２つのボアのついた肩部が図示されている。鋳物部品のボアにはｅ）に示した、ノッチカッターのついたカッター差込みが使える。ノッチカッターは鋳物クリアランスをよりよく取り除くことができる。ｆ）のカッター差込みは２つのカッターと２つの肩部２３をもち、カッターと肩部とは軸中央に非平行に態様で製作されている。ｅ）とｆ）のカッター差込みでは、キー面による固定がないため、肩部とカッターを交換できる。これにより、ばりの条件による一種の自己固定が可能である。ｇ）は非対称的につけられたカッターと肩部をもつ、円形のカッター差込みを示す。

図１１は、パイプ状軸部１１と工具軸１との他の組合せを断面で示す。この組合せの特徴は少なくとも２つの内応力ねじピン２９が縦軸４に対し横向きに、軸部１１と工具軸１を通じ通しボア１２の内まで通されていることである。しかし内応力ねじピン２９は通しボア１２にまでだけ通してもよい。内応力ねじピン２９の位置が通しボア１２の断面の大きさを決める。これにより通しボア１２にプレスされた液の通過量とカッター部表面の圧ｐは確実に変更できる。

図１２は、図１１の内応力ねじピン２９の１つの態様を示す。内応力ねじピン２９のクロスボア側端は、内応力ねじピン２９のあらゆる位置条件で液通過を保証し、そのため絞り／めくらとしてもはたらく少なくとも１つのクロスボア３０をもつ。さらに、絞り／めくらとしてはたらくボア２８を内応力ねじピン２９の縦方向に追加することができる。これによりばり取り工具の放射方向での圧低減が可能である。工作機械で使われている冷却潤滑システムはすべて高い圧に設計されている。アルミとか鋳鉄の鋳物部品のばり取りのための、たとえば３バールの低い圧での制御は機械技術では不可能である。したがってばり取り工具は圧低減のためのいくつかの可能性を有し、それは使用例によりさまざまに利用できる。軸部側端３１は内応力ねじピン２９の外径よりも径が小さく、軸部１１の肉厚ａよりも長さが短い。軸部側端３１から内応力ねじピン２９の外径への移行部は通常円錐形または円錐状に作られている。取付けと操作を手際よく行うため、軸部側端にたとえばキーのための６角穴３２をつける。６角穴３２はスロットまたは十字スロットで代えることができる。

図１３には軸部と工具軸との新しい組合せが示されている。これはパイプ状軸部１１が、縦軸に対し横向きに通しボア１２の中を通る内応力ねじピン２９によって工具軸１と結び付いていることを示す。内応力ねじピン２９には通しボア１２の部分にみぞ３３がついている。

図１４は、内応力ねじピンの軸部側端の他の態様を縦断面で示したものである。内応力ねじピン２９の軸部側端３１は円錐状で角αは１０度以下である。これによってとくに、ボア壁の損傷が避けられ、切削部内に可動ベアリングされたカッター部に対する内応力ねじピンのクリアランス除去がよりよく行われる。取付けのために、軸部側端３１に６角穴３２がついている。

図１５は、図１３の内応力ねじピンの縦断面である。たとえば２．８ｍｍの極端に小さいボア径を確実にばり取りするのは、工具軸１の通しボア１２径Ｄ３が内応力ねじピン２９のコア径Ｄ１よりも大きく、通しボア１２の径Ｄ３と内応力ねじピン２９の径Ｄが同じのときである。これによりたとえばエアのような通しボア１２にプレスされる材料は妨げられずにカッターに達する。

図１６は、1つのワーク内で２つの径ｄ₀;ｄ₁と２つのクロスボアｄ_querをもつボアを示す。これは具体的には、ばり取り工具にはクロスボアの衝突角のばり取りのために2つの異なる挿入径が存在することを意味する。

図１７は、図１６のワークの径ｄ₀;ｄ_querとｄ₁/ｄ_querをもつ交叉するボアの衝突角ばり取りのための、ばり取りユニットＡとＢをもつ、深穴ボアのための多段工具として態様されたばり取り工具を示す。径Ｍ３のばり取りユニットＡは径ｄ₀/ｄ_querの交叉するボアをもつ衝突角のばりをとり、径Ｍ２のばり取りユニットＢは径ｄ₁/ｄ_querの交叉するボアをもつ衝突角のばりをとる。この２つのばり取りユニットＡ；Ｂは中心にある通しボア１２をもつパイプ状軸部１１をベース部としてもつ。これは必要に応じて径Ｍを多段にセットでき、各々の段に応じて、それに応じたばり取りユニットが置かれる。

図１８は、図１７のばり取り工具のワーク側端の特殊態様を示す。支持体６をもつボルトの形での１体のカバープレートが図示されている。工具軸１はパイプ状軸部１１とピン１６によって結ばれている。ばり取り工具の機能は支持体６とパイプ状軸部１１間の隙間８によって保証される。ばり取り工具のワーク側端のこの特殊態様は線形の圧供給を保証し、それによってばり取り工具の効率が決定的に向上する。

図１９では、ワークのパイプ状端外角のばり取りのための、ばり取り工具が断面で図示されている。装着端２をもつ工具軸１と中空シリンダーの形をもつワーク側軸端５は内在するクロスボア１２と１体で構成されていることがわかる。中空シリンダーのパーツ３５は加工すべきワークのパイプ状端（図示なし）を含み、このため通しボア１２に、回りに分散し、切削部１０に置かれた、カッターつきの幾つかのシリンダー状カッター部２１をもつ。このカッター部２１は縦軸４の方向を示している。パーツ３５の通しボア１２の端はカバープレート１７で圧タイトに閉じられている。隙間８で円錐形態様の支持体６についているカッター部２１の位置決めは、支持体６がカバープレート１７と固く結び付いていることによって可能である。ばり取り工具の機能にとって大切なのは、パーツ３５の内径Ｄ４がワークの加工すべきパイプ状端の外径よりも大きいことである。

図２０は、ワークのパイプ状端の外角内角を同時にばり取りするばり取り工具を示す。これには図１９のばり取り工具を迅速かつ簡単に変更して、中空シリンダー５に完全なばり取り工具３６が使用されるようにする。ばり取り工具３６は回りに分散した、中空シリンダーの包括するパーツ３５の方向を示す、幾つかのカッター３をもつ。中空シリンダー５とばり取り工具３６とは通しボア１２を延長するユニオン３７によって結ばれている。１つのワークのパイプ状端の内角外角を同時にばり取りするためには、ばり取り工具３６の径Ｄ５はワークのパイプ状端の内径よりも小さくなくてはならない。

図２１では、ワークの平らな面での角ばり除去のためのばり取り工具の別の態様が、側面断面で示されている。この図は、工具軸１が工具側端５でより大きな径のシリンダー状継ぎ手３４と固く結びつき、継ぎ手３４は中心にあるベレー帽形の支持体６と、軸部１１を固定するねじピン１６のための９０度ずらして円形に並んだ４つの通しボアをもつことを示している。軸部１１は前面に、カッター３つきカッター部２１を受入れる幾つかの切削部１０をもつ。これらのカッター部は切削部１０の中で軸部１１の前面に平行についていて、カッター３はフライスのようにばり取りし、とくに大きな平らな面に適している。

このばり取り工具はその工具軸１で工作機械の作業スピンドルで回転可能に結ばれている。ワークの加工する面の位置により工具軸１は延長可能である。このため工具軸１の機械側端に注入口１４とアダプター２０がついている。

図２２は、図２１のばり取り工具の軸部１１前面を示している。軸部１１前面には、円形に並んだ８つの切削部１０と、軸部１１を継ぎ手３４に固定するためのねじピン１６用の９０度ずらせて円形に並んだ４つの通しボアがあることがわかる。

図２３は、図２１のばり取り工具の軸部前面の他の態様を示す。前面には円形に９０度ずらして並んだ、各々４つのねじピンとカッターつきカッター部２１受入れのための切削部１０がある。

図２４には歯車の外ばり取りのための送り込みばり取り工具が断面で示されている。歯車が１２０回／ｍｉｎで右回りに動かされたのち、ばり取り工具３６は５バーの圧で放射方向ｆ₁に操作されて、１歯車回転当り０．０７ｍｍの推力で線形に歯車に導かれる。反転では同じ歯車回転で左回りに動く。これにより４ｍｍの歯末高さは歯車径には無関係に５０秒以内にばり取りできる。

図２５にはチェーンホイールの外ばり取りのための送り込みばり取り工具が断面で示されている。チェーンホイールは２００回／ｍｉｎの回転数で右回りに回転する。ばり取り工具は４バーの圧と放射方向ｆ₁、軸方向ｆ₂の推力で操作され、チェーンホイールの形に沿ってガイドされる。推力は前進後進とも1チェーンホイール回転当り０．０７ｍｍに決められている。チェーンホイールの歯高さは６０ｍｍである。ヘッド円とフート円を含む３６の歯のばり取り時間は約４５秒である。本発明の方法では、２つのばり取り工具をずらして配置すれば、幾つかのチェーンホイールの同時外ばり取りも可能である。このようにして幾つかの歯面をばり取り時間をさらに短縮して同時にばり取りできる。

図２６では、平面図に図示されたパイプ状軸部１１が、軸方向で０．１ｍｍだけずらして配置された、３つの切削部１０を示している。パイプ状軸部１１の断面Ｃ−Ｃではさらに、全部で６つの切削部１０がパイプ状軸部１１で放射対称に並んでいる。６つのうち３つは密接に並び、３つは相対した切削部である。切削部１０は図示されていない、カッターつきカッター部を受入れる。そのような切削部１０の配列は、３つのカッターが直接かみ合い、３つのカッターが間接にかみ合うという結果をもたらす。量ｍだけの軸方向への移動は、ばり取り工具の1回転当りの全推力が０．６ｍｍまで高められるという結果をもたらす。

当発明の断面図 ばり取り工具の他の態様、断面図 予備ばり取り、断面図 放射方向、側面のカッターベアリング支持、断面図 支持体上に置かれたカッター部のさまざまなベアリング態様、図４のＡ−Ａ断面図 前面カッター態様、図４のＢ−Ｂ断面図 図６の平面図 図６の側面図 ばり取り工具の他の態様、縦断図 カッターと肩部のさまざまな態様をもつ円形カッター差込み、側面図と平面図 軸部と工具軸との他の組合せ 図１１の内部応力ボルトピンの１つの態様 軸部と工具軸との新しい組合せ 図１３の内部応力ボルトピン軸部側端の他の態様、縦断面 図１３の内部応力ボルトピン、縦断面 １つのワーク中に２つの異なる径のと２つのクロスボアをもつボア それに対応するばり取り工具 図１７のばり取り工具のワーク側端の特殊態様 ワークのパイプ状端の外角をばり取りするためのばり取り工具、断面図 ワークのパイプ状端の内外角を同時にばり取りするためのばり取り工具、断面図 平らな面をばり取りするためのばり取り工具、側面断面図 図２１のばり取り工具の軸部前面 図２１のばり取り工具軸部前面の他の態様 歯車外部ばり取りのための送り込みばり取り工具、断面図 チェーンホイール外部ばり取りのための送り込みばり取り工具、断面図 ３つの切削部をもつパイプ状軸部、平面図とパイプ状軸部のＣ−Ｃ断面図

符号の説明

１：工具軸
２：装着端
３：カッター
４：縦軸
５：ワーク側軸端
６：支持体
７：カッター中央部、シリンダー状
８：ベアリング隙間
９：予備ばり取り
１０：切削部
１１：パイプ状軸部
１２：通しボア
１３：継ぎエレメント（ねじタップとガイド）
１４：注入口
１５：スパナ幅
１６：継ぎエレメント（ねじピン、ピン、応力ピン）
１７：カバープレート
１８：放射状、側面カッター軌道限定
１９：放射状、前面カッター軌道限定
２０：アダプター
２１：カッター部
２２：切り欠き
２３：肩部
２４：肩部高さ
２５：キー面
２６：ボア
２７：シリンダー状カッター軌道限定
２８：めくら／絞り
２９：内応力ねじピン
３０：クロスボア
３１：軸部側端
３２：６角穴
３３：みぞ
３４：継ぎ手
３５：パーツ
３６：ユニットとしてのばり取り工具
３７：ユニオン
ａ：軸部１１肉厚
ｂ：カッター幅
ｃ：カッター高さ
Ｃ１：低下深さ
ｄ：カッター部２１肉厚
ｆ：肩部２１幅
Ｌ１：カッター部２１長さ
Ｌ２：カッター部２１突出部から支持体への距離
Ｆ１：カッター３面
Ｆ２：カッター３面
Ｆ３：カッター３面
Ａ：ばり取りユニット
Ｂ：ばり取りユニット
Ｍ：軸部１１一般の径
Ｍ２：軸部１１の小さな径
Ｍ３：軸部１１の大きな径
Ｄ：内応力ネジピン２９径
Ｄ１：内応力ネジピン２９コア径
Ｄ３：通しボア１２径
Ｄ４：パーツ３５内径
Ｄ５：ばり取り工具３６内径
ｆ₁：放射方向推進幅
ｆ₂：軸方向推進幅

Claims (63)

1. たとえばワーク内部および／または外部ばり取りのためのばり取り工具で、交叉するボア、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク表面もしくは縁の角、歯車またはチェーンホイールの表面などのばり取り工具で、使用のとき回転もしくは並進運動を行う工具軸（１）を有し、その工具軸（１）は装着端部（２）と、内在する弾性プラスチックでできている支持体（６）を有する端部（５）を有し、その支持体（６）は、切削部（１０）に少なくとも１つの可動設置されたカッター（３）のカッター部（２１）支持面を支え、カッター（３）にスプリング力を放射方向に加えるばり取り工具であって、次の構成を有することを特徴とするばり取り工具。:
   − 支持体（６）はワーク側軸端（５）に固定された軸受としてついている
   − 1つまたは複数の継ぎエレメント（１３）によって工具軸（１）と結ばれているパイプ状軸部（１１）は、切削部（１０）に動的に設置されたカッター部（２１）を有し、そのカッター部（２１）は形と大きさがカッター部（２１）の表面とはつねに幾何的に異なる支持体（６）の表面に隙間（８）を介して緩くついている
   − 一定の圧で工具軸（１）の通しボア（１２）に圧入される、流体、ガス体またはガス流体混合の液はカッター（３）を外部に動かす。
2. 前記継ぎエレメント（１３）は、１つのねじタップと１つのガイドであることを特徴とする請求項1記載のばり取り工具。
3. 前記軸部（１１）が、前記工具軸（１）と複数の応力ピン（１６）によって結ばれていることを特徴とする請求項1記載のばり取り工具。
4. 前記軸部（１１）が、前記工具軸（１）と該軸部（１１）の回りを６０度ずらせた複数の応力ねじピン（１６）によって結ばれていることを特徴とする請求項1記載のばり取り工具。
5. 少なくとも２つの内応力ねじピン（２９）を有し、縦軸（４）に対し横向きに軸部（１１）と工具軸（１）を通じ通しボア（１２）まで、あるいはその中まで通されていることを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
6. 内応力ねじピン（２９）が、放射および／又は軸方向にボア（２８）、（３０）を有することを特徴とする請求項５記載のばり取り工具。
7. 内応力ねじピン（２９）が、軸部側端（３１）に６角穴（３２）を、及び通しボア側端に少なくとも1つのクロス穴（３０）を有することを特徴とする請求項５又は６記載のばり取り工具。
8. 軸部側端（３１）は、軸部（１１）の肉厚ａよりも長さが短く、内応力ねじピン（２９）の外径よりも径が小さいことを特徴とする請求項７記載のばり取り工具。
9. 軸部側端（３１）から内応力ねじピン（２９）の外径への移行部が、円錐形または円錐状に作られていることを特徴とする請求項７又は８記載のばり取り工具。
10. 工具軸（１）の装着端（２）が、機械側端に液体注入のための注入口（１４）と軸延長のためのアダプター（２０）を有することを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
11. 軸部（１１）終端の前面が、複数のみぞをつけて予備ばり取り（９）をなすことを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
12. 予備ばり取り（９）が、１つまたは複数のみぞのついたカバープレート（１７）を有することを特徴とする請求項１１記載のばり取り工具。
13. 予備ばり取り（９）が、スロットのついた中空のボルトであることを特徴とする請求項１１記載のばり取り工具。
14. 軸部（１１）の前面には、通しボアの形でのめくら（２８）があることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のばり取り工具。
15. カッター部（２１）と支持体（６）の上乗せ表面は、４角形、あるいは３角形、あるいはシリンダー形、あるいはプリズム形であり、表面は工具軸（１）の縦軸（４）に平行あるいは平行でなく置かれていることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載のばり取り工具。
16. カッター部（２１）が、カッター（３）つきのカッター中心部（７）、あるいは放射方向で側面のカッター軌道限定（１８）、あるいは放射方向で前面のカッター軌道限定（１９）、あるいはシリンダー形カッター軌道限定（２７）を有することを特徴とする請求項１〜１５の何れかに記載のばり取り工具。
17. カッター部（２１）の突出部の支持体（６）への２重長Ｌ２は、カッター部（２１）の長さＬ１より小さいか、同じであることを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載のばり取り工具。
18. カッター（３）は、カッター高さｃと０．５ｍｍより小さなカッター幅ｂを有することを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のばり取り工具。
19. カッター部（２１）の厚みｄは、カッター高さｃよりも大きいことを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のばり取り工具。
20. カッター部（２１）の厚みｄは、パイプ状軸部（１１）の肉厚ａよりも薄いことを特徴とする請求項１〜１９の何れかに記載のばり取り工具。
21. カッター（３）が肩部（２３）とさまざまな深さの切り欠き（２２）を有することを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のばり取り工具。
22. 肩部（２３）の高さ（２４）が、カッター高さｃより低いか、同じであることを特徴とする請求項２１記載のばり取り工具。
23. ２ｍｍより小さい径のばり取りすべきクロスボアでは肩部角δは、５〜４５度であることを特徴とする請求項１〜２２の何れかに記載のばり取り工具。
24. より大きな径のばり取りすべきクロスボアでは肩部角δは、４５度より大きいことを特徴とする請求項１〜２２の何れかに記載のばり取り工具。
25. カッター（３）が、かみ合っている衝突角に０度の逃げ角αを有することを特徴とする請求項１〜２４の何れかに記載のばり取り工具。
26. 逃げ角αが、カッター（３）の面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３によって決められていることを特徴とする請求項２５記載のばり取り工具。
27. カッター（３）の面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が、常にｘ軸とｙ軸に平行についていることを特徴とする請求項１〜２６の何れかに記載のばり取り工具。
28. カッター（３）の傾角γは、０度より大きいことを特徴とする請求項１〜２７の何れかに記載のばり取り工具。
29. 圧ｐが、加工中に変化するばりの大きさにしたがってセットできることを特徴とする請求項１〜２８の何れかに記載のばり取り工具。
30. 圧ｐが、加工中に材料にしたがってセットできることを特徴とする請求項１〜２９の何れかに記載のばり取り工具。
31. 圧ｐのセットが、ばりを測定する測定手段によって決められることを特徴とする請求項１〜３０の何れかに記載のばり取り工具。
32. カッター表面の圧ｐは、大気圧より大きく、５００バールよりも小さく、通常４〜６０バールであることを特徴とする請求項１〜３１の何れかに記載のばり取り工具。
33. 通しボア（１２）は、工具軸（１）内の縦軸（４）中央に支持体（６）端まで延びていることを特徴とする請求項１〜３２の何れかに記載のばり取り工具。
34. 通しボア（１２）が、工具軸（１）の中に放射方向流出口つきの底穴ボアを有していることを特徴とする請求項１〜３３の何れかに記載のばり取り工具。
35. 通しボア（１２）は、工具軸（１）中、縦軸（４）の中央でシリンダー状支持体（６）の半ばまでに置かれ、通しボア（１２）の端から支持体（６）の中でボア（２６）が直接カッター（３）の方向に導くことを特徴とする請求項１〜３４の何れかに記載のばり取り工具。
36. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされる液体は、ボアエマルジョン、ボアオイル、その混合、あるいは他の冷却および／または潤滑に使用できる材料であることを特徴とする請求項１〜３５の何れかに記載のばり取り工具。
37. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされる気体は、溶接ガス、不活性ガス、圧エア、又は二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜３５の何れかに記載のばり取り工具。
38. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされる気体液体混合は、たとえば混合されたボアオイルの割合が１０〜１５％のエアであることを特徴とする請求項１〜３５の何れかに記載のばり取り工具。
39. クロスボアは、前進では右回り、後進では左回りでばり取りされることを特徴とする請求項１〜３８の何れかに記載のばり取り工具。
40. パイプ状軸部（１１）が、通しボアを通る縦軸（４）に対し横についた内応力ボルトピン（２９）を通じて工具軸（１）と結び付くが、ここで内応力ボルトピン（２９）のコア径Ｄ１は、通しボア（１２）の径Ｄ３より小さく、その径Dは、通しボア（１２）の径Ｄ1と同じであることを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
41. 内応力ボルトピン（２９）は、通しボア（１２）の部分に１つのみぞ（３３）を有することを特徴とする請求項４０記載のばり取り工具。
42. 内応力ボルトピン（２９）の軸部側端は、１０度以下の角度αの円錐形をなすことを特徴とする請求項４０記載のばり取り工具。
43. 深穴ボアのクロスボアをばり取りするためのばり取り工具において、径Ｍ３と中央におかれた通しボア（１２）をもつパイプ状軸部（１１）はより小さな径Ｍ２のばり取りユニットＡとばり取りユニットＢだけ差をつけて延長され、ばり取りユニットＢは支持体（６）をもつボルトの形の１体のカバープレート（１７）であることを特徴とする請求項１〜４２の何れかに記載のばり取り工具。
44. ばり取りユニットＡとＢは、同じ構造であることを特徴とする請求項４３記載のばり取り工具。
45. パイプ状軸部（１１）は径Ｍが多段にセットでき、各々の段に応じて、それに応じたばり取りユニットが置かれることを特徴とする請求項４３又は４４記載のばり取り工具。
46. パイプ状軸部（１１）と支持体（６）のあいだに隙間（８）があることを特徴とする請求項４３記載のばり取り工具。
47. パイプ状軸部（１１） ばり取りのためのばり取り工具において、
    − 装着端（２）をもつ工具軸（１）と工具側軸端（５）とは内部にある通しボア（１２）と一体で構成されている。
    − 軸端（５）は中空シリンダーの形である
    − ばり取りワークのパイプ形端を含む、通しボア（１２）内の中空シリンダーのパーツ（３５）は、回りに分散し、切削部（１０）内についた、縦軸（４）の方向を示す、カッター（３）つきの、幾つかのシリンダー形カッター部（２１）をもつ
    − カッター部（２１）は円錐形の支持体（６）に隙間（８）でつき、支持体（６）はカバープレート（１７）と固く位置決め結合していることを特徴とする請求項１〜４２の何れかに記載のばり取り工具。
48. パーツ（３５）の内径Ｄ４は、ワークのパイプ径端の外径よりも大きいことを特徴とする請求項４７記載のばり取り工具。
49. カバープレート（１７）は、パーツ（３５）の通しボア（１２）の端を圧タイトで閉鎖することを特徴とする請求項４７又は４８記載のばり取り工具。
50. 中空シリンダー（５）には、中空シリンダーを覆う部パーツ（３５）の方向を示す、回りに分散する幾つかのカッター（３）をもつばり取り工具（３６）が使われることを特徴とする請求項４７〜４９の何れかに記載のばり取り工具。
51. ばり取り工具（３６）と中空シリンダー（５）とは、通しボア（１２）の延長であるユニオン（３７）によって圧タイトで結ばれていることを特徴とする請求項４７〜５０の何れかに記載のばり取り工具。
52. ばり取り工具（３６）の径Ｄ５はワークのパイプ形端の内径よりも小さいことを特徴とする請求項４７〜５１の何れかに記載のばり取り工具。
53. 平らな面の角ばり取りのためのばり取り工具において、工具軸（１）は回転可能であり、ワーク側の軸端（５）でより大きな径をもつシリンダー形継ぎ手（３４）と固く結ばれて、継ぎ手（３４）は中心についた、ベレー帽形の支持体（６）と、円形にずらせて並んだ、軸部（１１）固定のための、少なくとも4つの継ぎエレメント（１６）用通しボアをもち、軸部はカッター（３）つきカッター部（２１）を受入れる幾つかの円形に並んだ切削部（１０）をその前面にもつことを特徴とする請求項１〜４２の何れかに記載のばり取り工具。
54. カッター（３）つきカッター部（２１）は、切削部（１０）内で、または軸部（１１）の前面に平行な平面につけることを特徴とする請求項５３記載のばり取り工具。
55. カッター（３）つきカッター部（２１）は、切削部（１０）内で、または軸部（１１）の前面に螺旋形につけることを特徴とする請求項４７〜５１の何れかに記載のばり取り工具。
56. 継ぎ手（３４）は、また軸方向に斜めにつけられた円錐台形の支持体（６）をもつことを特徴とする請求項５３〜５５の何れかに記載のばり取り工具。
57. 継ぎ手（３４）は、斜めにフレースされたみぞつきの、軸方向に斜めにつけられたシリンダー形の支持体（６）を持つことを特徴とする請求項５３〜５５の何れかに記載のばり取り工具。
58. 少なくとも２つの互いに近くにある切削部（１０）が、放射対称的に、軸方向に幅mだけずらせてパイプ状軸部（１１）に軸方向に置かれていることを特徴とする請求項１〜５７の何れかに記載のばり取り工具。
59. 切削部（１０）は、またパイプ状軸部（１１）内で非対称的につけられていることを特徴とする請求項５８記載のばり取り工具。
60. 幅ｍは、カッター当りの推進幅より常に小さいことを特徴とする請求項５８又は５９記載のばり取り工具。
61. 請求項１〜４２の何れかに記載のばり取り工具を用い、ばり取り工具による歯車、チェーンホイールのようなワークのチップばり取りにおいて、ばり取り工具（３６）は、ワークに送りこんだ後、３バール以上の圧で放射方向または軸方向に操作し、ワークの加工すべき形に沿って、および/あるいはワークに線形に推力でガイドし、同時にワークを１００回／ｍｉｎ以上の回転数で右または左に動かすことを特徴とするばり取り方法。
62. チップ外ばり取りの方法において、ワークの１回転当りの前進が、０．０１〜０．３ｍｍ、通常は０．０５〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項６１記載のばり取り方法。
63. チップ外ばり取りの方法において、幾つかのばり取りカッターが、同時に使われる請求項６１又は６２記載のばり取り方法。

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