JP2021175577A - 両側漸増形成における高められた精度のためのツール - Google Patents

Abstract

【課題】ワークピースの両側漸増形成中に使用されるツールで板状ワークの両側から挟み込むようにツールを配置し接触させながら移動し成型する際の精度を向上する。【解決手段】ツール１０は、中空内部空間３３を有するスリーブ３０を含み、接触部材４０が、スリーブの中空内部空間内に配置されている。接触部材は、ワーキングチップ４１が、ワークピース１００に対して接触するためにスリーブを越えて外向きに配置されるようにサイズ決定されている。マウント２０が、スリーブの反対側の端部に配置され、ツールホルダと連結するように構成されている。ツールは、接触部材の平行移動及び／又は回転移動を提供するように構成されている。軸方向及び回転方向の動きによって、ワーキングチップは、形成工程中にワークピースと接触したままである。【選択図】図２

Description

本開示は、広くは、形成ツールの分野に関し、特に、形成工程中にツールのワーキングチップ（working tip）をワークピースに対して維持する形成ツールに関する。

両側漸増形成（double sided incremental forming）は、金属薄板などの材料の比較的薄い板を形成するための工程である。該工程は、ツールの一方が支持ツールであり且つツールの他方が形成ツールである２つのツールであって、それぞれがチップを有する２つのツールを含む。第１のツールは、第１の側でワークピースと接触し、第２のツールは、反対側の第２の側でワークピースと接触する。２つのチップが、薄板の両側で位置合わせされ又はオフセットされるように、２つのツールが共に移動する。２つのツールは、ワークピースを成形し、所望の部品を生成するために、それらのそれぞれのチップを予めプログラムされた経路に沿って移動させる。任意の更なる準備なしに、薄板の両側に特徴を形成するために、２つのツールの役割は相互交換され得る。

チップの両方が位置合わせされ（又は制御されたやり方でオフセットされ）、薄板の両側と接触するように維持されているときに、形成工程の精度は改善される。しかし、両側漸増形成のための従来のツール及び方法では、２つのツールの調整された動きが、しばしば、支持ツールとワークピースとの間の接触が失われる状況をもたらし得る。その原因は、シミュレーション中に行われる仮定から生じる誤差、機械剛性のばらつき、変形を受けるときの所与のポイントでの予測された薄板厚さと実際の薄板厚さとの間のわずかなずれなどである。これは、仕上げられた部品の品質及び精度に影響を与える。

形成ツール及び支持ツールを用いてワークピースを変形させるための１つのアプローチは、ワークピースを本質的に固定して、変位制御の下で共に移動させることによってワークピースを変形させる。このアプローチは、材料を平面内に及び平面外に本質的に絞り、延ばし、所望の形状を実現するように試みる。しかし、結果として生じる損傷及び精度の欠如が、そのアプローチを実行不可能なものにしている。両側漸増形成のための従来のツール及び方法のこれらの課題に対処することが望まれている。

一態様は、ワークピースの両側漸増形成のためのツールを対象とする。該ツールは、第１の端部と第２の端部とを備えたスリーブであって、第１の端部からスリーブの中に延在する中空内部空間を有するスリーブを備える。マウントが、スリーブの第２の端部に配置される。バネが、スリーブの中空内部空間内に配置される。接触部材が、ワーキングチップと反対側の端部とを備える。接触部材の反対側の端部は、スリーブの中空空間内に配置され、ワーキングチップは、ワークピースに対して接触するように、スリーブを越えて外向きに配置される。接触部材は、バネによってスリーブから離れるように外向きに付勢されている。ベアリング部材が接触部材に作用し、マウントに対する接触部材の回転及び平行移動を提供する。

別の一態様では、ベアリング部材が、スリーブに取り付けられ且つ開口部であってそこを通って接触部材が延在する開口部を有する平行移動ベアリングを含み、平行移動ベアリングは複数のローラーを備え、複数のローラーは、接触部材に対して接触し、スリーブに対する接触部材の平行移動を提供する。

別の一態様では、ベアリング部材が、スリーブに動作可能に連結されたボールベアリングを備え、マウントに対するスリーブの回転を提供する。

別の一態様では、マウント、スリーブ、バネ、及び接触部材のそれぞれが、ツールの長手軸に沿って同軸に整列する。

別の一態様では、バネが、接触部材の反対側の端部の周りで延在する螺旋形状を有するコイルバネである。

別の一態様では、接触部材のワーキングチップが、球形状を有する。

別の一態様では、ベアリング部材のうちの１つが、スリーブの内部空間内に固定的に取り付けられ、接触部材がスリーブ内で平行移動する最中に、スリーブに対して固定されたままである。

別の一態様では、ピンが接触部材を通って且つスリーブを通って延在し、ピンは、接触部材が平行移動する最中に接触部材と共にスリーブに対して移動し、接触部材がスリーブの内部空間から移動して抜け出ることを防止するように構成されている。

一態様は、ワークピースの両側漸増形成のためのツールを対象とする。ツールは、中空内部空間を有するスリーブを備える。マウントが、スリーブに連結されている。接触部材は、スリーブの内部空間内に配置され、接触部材は、ワークピースに対して接触するように構成されたワーキング端部を備える。バネが、スリーブの中空空間内に配置されて、接触部材を内部空間から外向きの方向に付勢し、接触部材のワーキング端部をワークピースと接触したままであるように維持する。第１のベアリング部材が、接触部材と動作可能に連結され、マウントに対する接触部材の平行移動を提供する。第２のベアリング部材が、接触部材と動作可能に連結され、マウントに対する接触部材の回転移動を提供する。

別の一態様では、第１のベアリング部材が、スリーブに取り付けられ、接触部材に対して接触するように配置されている。

別の一態様では、第１のベアリング部材が、スリーブと同軸に整列した円筒形状を有し、第１のベアリング部材は、第１のベアリング部材の内面から外向きに延在し、接触部材に対して接触する複数のローラーを更に備える。

別の一態様では、第１のベアリング部材と第２のベアリング部材との両方が、マウント内に配置される。

別の一態様では、マウントが、ツールホルダによって係合されるように構成されたシャフトを備え、マウントは、ベースであって、シャフトから延在し、シャフトがベースよりも小さい幅を有した状態で、第２のベアリング部材を支持するベースを更に備える。

別の一態様では、スロットがスリーブの軸方向セクションに沿って延在し、ピンが、接触部材を通って且つスロットを通って延在し、ピンは、スリーブに沿った接触部材の平行移動中にスロットに沿って摺動し、接触部材がスリーブの内部空間から移動して抜け出ることを防止するようにサイズ決定されている。

別の一態様では、スリーブが、オープンであり且つ中空内部空間に連通する第１の端部を備え、スリーブは、閉じた反対側の第２の端部であって、閉じた第２の端部でバネが中空内部空間内に配置される第２の端部を更に備える。

別の一態様では、バネが、内部空間内に配置された接触部材の反対側の端部の周りで延在する螺旋形状を有するコイルバネである。

一態様は、ワークピースの両側漸増形成中にツールを使用する方法を対象とする。該方法は、ツールが第１のツールホルダ内に取り付けられている間に、ツールのワーキングチップをワークピースの第１の側に対して付勢すること、第２のツールが第２のツールホルダ内に取り付けられている間に、ワークピースの反対側の第２の側に対して第２のツールの第２のチップを配置すること、第２のチップとワーキングチップとが、直接的に位置合わせされたままでワークピースの両側と接触している間に、第１のツールホルダと第２のツールホルダとをワークピースに対して同時に移動させること、及び、ワーキングチップを第２のチップと調和するように移動させている間に、ワーキングチップをツールの残りの部分に対して平行移動及び回転させることを含む。

別の一態様では、該方法が、ワーキングチップをツールの残りの部分に対して付勢すること、及び、ワーキングチップが第１のツールホルダから離れるように外向きに付勢されている状態で、ワーキングチップをワークピースの第１の側に対して接触させたままにすることを含む。

別の一態様では、該方法が、ワーキングチップをワークピースの第１の側に沿って移動させている間に、接触部材の周りで延在するスリーブに沿って、ワーキングチップを備える接触部材を平行移動させることを更に含む。

別の一態様では、該方法が、ワーキングチップをワークピースの第１の側に沿って移動させている間に、接触部材をスリーブに対して回転させることを更に含む。

上述の特徴、機能、及び利点は、様々な態様において単独で実現することができ、又は、更に別の態様において組み合わせることができるが、これらの詳細は、以下の説明及び添付図面を参照することによって確認することができる。

例示的な一実施形態による、両側漸増形のためのツールの斜視図である。 例示的な一実施形態による、両側漸増形成のためのツールの概略側面断面図である。 例示的な一実施形態による、両側漸増形成のためのツールの概略斜視断面図である。 例示的な一実施形態による、接触部材を通って延在するピンの部分斜視図である。 例示的な一実施形態による、ベアリング部材の斜視図である。 ワークピースに対して配置されたツールの側面概略図である。 ツールホルダ内に取り付けられたツールを含む形成システムの側面概略図である。 形成システムのコントローラの概略図である。 ワークピースの第１の側に対して接触するツールのワーキングチップ、及び、ワークピースの反対側に対して接触する第２のツールのチップの側面概略図である。 ワークピースの両側漸増形成中にツールを使用する方法のフロー図である。

図１は、ワークピース１００の両側漸増形成中に使用されるツール１０を示している。ツール１０は、中空内部空間を有するスリーブ３０を含む。接触部材４０が、スリーブ３０の中空内部空間内に配置される。接触部材４０は、ワーキングチップ４１が、ワークピース１００に対して接触するためにスリーブ３０を越えて外向きに配置されるようにサイズ決定されている。マウント２０が、スリーブ３０の反対側の端部に配置され、ツールホルダ９０と連結するように構成されている。１以上のベアリング部材５０が、ツール１０内に取り付けられている。ツール１０は、ツール１０の長手軸Ａに沿って、スリーブ３０に対する接触部材４０の平行移動を提供するように構成されている。接触部材４０はまた、マウント２０（及び取り付けられたツールホルダ９０）に対して、長手軸Ａの周りで回転することも可能である。接触部材４０の軸方向及び回転方向の動きによって、ワーキングチップ４１は、形成工程中にワークピース１００と接触したままである。この構成は、ツール１０が形成工程中に位置ずれしたりワークピース１００との接触を失ったりする軸方向及び横方向の傾向を調整する。

図２及び図３は、ツール１０の概略断面図を示している。ツール１０は、マウント２０、スリーブ３０、接触部材４０、１以上のベアリング部材５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、及びバネ６０を含む。一実施例では、これらの構成要素が、ツール１０の長手軸Ａに沿って同軸に整列する。別の一実施例では、これらの構成要素のうちの１以上が、長手軸Ａからオフセットされる。

マウント２０は、ツールホルダ９０と係合するように構成されている。マウント２０は、スリーブ３０の方を向いている第１の端部２１と、反対側の第２の端部２２とを含む。第１の端部２１はベース２３を含み、第２の端部２２はシャフト２４を含む。ベース２３はスリーブ３０を支持し、シャフト２２は、長手軸Ａを横断して測定されるベース２３よりも小さい幅を有する。このより大きなサイズによって、スリーブ３０と接触しスリーブ３０を支持し、及び／又は、１以上のベアリング部材５０が配置される。

図２及び図３で示されているように、一実施例では、空洞２５が、第１の端部２１からベース２３の中に延在する。空洞２５は、第１の端部２１における第１のセクション２６、及び軸方向内側の第２のセクション２７を含む。別の一実施例では、第１の端部２１が、平坦で、スリーブ３０向けの接触面を形成する。別の一実施例では、第１の端部２１が、軸方向外向きに且つシャフト２４から離れるように延在する突起を含む。その突起は、ベース２３の支持の内部に適合するようにサイズ決定されている。

スリーブ３０は、マウント２０の第１の端部２１から外向きに延在する。スリーブ３０は、第１の端部３１と反対側の第２の端部３２との間で測定される細長い長さを有する。内部空間３３が、スリーブ３０内に形成されている。第１の端部３１は、オープンであり、中空内部空間３３と連通する。一実施例では、内部空間３３が、スリーブ３０の全体の長さだけ延在する（すなわち、スリーブ３０は円筒である）。第２の端部３２は、閉じており、バネ６０への支持面を提供するための底部３５を含む。底部３５は、様々な異なるやり方で形成されてよい。一実施例では、底部３５が、第２の端部３２において内部空間３３の中に挿入されたプラグによって形成される。別の一実施例では、中空内部空間３３が、スリーブ３０の第１の端部３１から内側への限界距離だけ延在する。

スロット３６が、スリーブ３０の対向する側面から中空内部空間３３を通って延在する。スロット３６は、スリーブ３０の端部３１、３２から軸方向内側に配置されている。スロット３６は、対向する端部３７、３８の間で測定される様々な長さを有し得る。

スリーブ３０は、丸くされた外断面形状を有し得る。別の一実施例では、１以上の軸断面が平坦である。図３で最も良く示されているように、具体的な一実施例では、外面の軸方向セクションが、スロット３６に沿って平坦である。

接触部材４０は、スリーブ３０内で移動可能に配置されている。接触部材４０は、ワーキングチップ４１と反対側の端部４２とを有する細長い形状を有する。一実施形態では、接触部材４０の長さが、スリーブ３０の長さより長い。このサイズ差によって、ワーキングチップ４１は、反対側の端部４２がスリーブ３０の内部空間３３内に配置された状態で、スリーブ３０を越えて外向きに延在する。接触部材４０は、ワーキングチップ４１を、スリーブ３０の第１の端部３１を越えて外向きに配置するように、スリーブ３０内でオフセットされる。

ワーキングチップ４１は、形成工程中にワークピース１００に対して接触する。図２で示されているように、一実施例では、ワーキングチップ４１が球形状を有する。別の一実施例では、ワーキングチップ４１がテーパ付けされた形状を有する。ワーキングチップ４１は、非限定的に、丸くされた、尖った、及び平坦なものを含む、様々な形状、サイズ、及び構成を有し得る。ワーキングチップ４１は、非限定的に、滑らかな及びテクスチャード加工されたものを含む、様々な表面仕上げを有し得る。

一実施例では、接触部材４０が、単一の一体構造を有する。別の一実施例では、接触部材４０が、共に連結される２以上のセクションから構築される。図２で示されているように、接触部材４０は、前セクション４４と後ろセクション４５とを含む。前セクション４４は、ワーキングチップ４１を含み、後ろセクション４５は、反対側の端部４２を含む。前セクション４４と後ろセクション４５とは、非限定的に、螺号連結、機械的締結、及び接着を含む、様々なやり方で共に連結され得る。具体的な一実施例では、後ろセクション４５が、前セクション４４内の空洞の中にネジ込まれている。

バネ６０は、接触部材４０を、長手軸Ａに沿って図３の矢印Ｆの方向に付勢する。バネ６０は、内部空間３３の底部３５に配置され、接触部材４０と係合するように構成されている。一実施例では、バネ６０が、反対側の端部４２において接触部材４０の下側部分の周りに巻きつけられるようにサイズ決定されたコイルを有する螺旋形状を含むコイルバネである。接触部材４０の下側部分は、係合を容易にするようにネジ山を含んでもよい。別の一実施例では、バネ６０が、反対側の端部４２にだけ接触して、接触部材４０の残りから離れるように配置される。

図４で示されているように、開口部４６が、接触部材４０の幅を貫通して延在する。ピン６５が、開口部４６を貫通して延在する。ピン６５は、接触部材４０の幅より大きく、両側の側面から外向きに延在する。図２及び図３で示されているように、ピン６５はまた、スリーブ３０内のスロット３６も通って延在する。ピン６５は、接触部材４０が図３の矢印Ｆの方向において外向きに付勢される際に、接触部材４０をスリーブ３０内に維持する。

ツール１０は、接触部材４０の回転及び平行移動のうちの１以上を提供する１以上のベアリング部材５０を含む。１以上のベアリング部材５０は、接触部材４０のワーキングチップ４１が、形成工程中にワークピースと接触したままであるようにする。

一実施例では、ベアリング部材５０ａが、スリーブ３０に連結され、内部空間３３内に配置される。図２及び図３で示されているように、ベアリング部材５０ａは、スリーブ３０の第１の端部３１に配置され得る。ベアリング部材５０ａは、接触部材４０の回転及び平行移動を提供する。図５で示されているように、ベアリング部材５０ａは、円筒本体５３であって、その長さだけ延在する中空内部空間５１を有する円筒本体５３を含む。ベアリング部材５０ａは、スリーブ３０の内部空間３３の中に適合するようにサイズ決定された外径を有する。ベアリング部材５０ａは、接触部材４０を受け入れるようにサイズ決定された内径を有する。一実施例では、内部空間５１の直径が、接触部材４０の外径と実質的に同じである。この同様なサイズは、接触部材４０を支持し、接触部材４０の側方移動の量を制限する。ローラー５２が、内部空間５１の内面に沿って取り付けられている。ローラー５２は、円筒本体５３の内縁部を越えて外向きに延在する。ローラー５２は、円筒本体５３に対して回転可能であり、接触部材４０が、矢印Ｃによって示されている回転移動、及び矢印Ｄによって示されている軸方向移動を有することをもたらす。ローラー５２は、非限定的に、球形状及び円筒形状を含む、様々な形状を有し得る。

１以上のベアリング部材５０が、マウント２０内に配置され得る。図２及び図３で示されているように、ベアリング部材５０ｂ及び図５０ｃが、マウント２０内に配置され、スリーブ３０を支持する。ベアリング部材５０ｃは、空洞２５の第１のセクション２６内に取り付けられ、ベアリング部材５０ｂは、空洞２５の第２のセクション２７内に取り付けられている。ベアリング部材５０ｂ、５０ｃは、スリーブ３０を支持し、マウント２０に対するスリーブ３０の回転移動を可能にする。図２及び図３で示されているように、一実施例では、ベアリング部材５０ｃが、スリーブ３０の第２の端部３２に対して接触する。ベアリング部材５０ｂは、ベアリング部材５０ｃに対して接触する。一実施例では、ベアリング部材５０ｂ、５０ｃのうちの一方が、スラストベアリングであり、他方がボールベアリングである。スラストベアリングは、スリーブ３０（及び接触部材４０）とマウント２０との間の平行移動を許容する。ボールベアリングは、スリーブ３０（及び接触部材４０）とマウント２０との間の回転移動を提供する。具体的な一実施例では、ベアリング部材５０ｂがスラストベアリングであり、ベアリング部材５０ｃがボールベアリングである。一実施例では、ベアリング部材５０ａが、スリーブ３０内に取り付けられ、接触部材４０の回転及び平行移動を提供する。ベアリング部材５０ａは、接触部材４０に接触するローラーベアリング５２を含み得、移動を提供し得る。

図６は、長手軸Ａを含むツール１０を概略的に示している。マウント２０、スリーブ３０、及び接触部材４０が、長手軸Ａに沿って同軸に整列する。ツール１０のマウント２０は、ツールホルダ９０と係合する。ツールホルダ９０は、ワークピース１００に対するツール１０の移動を提供し、接触部材４０に力を加えて、ワークピース１００を変形させる。ツール１０は、接触部材４０を、ツールホルダ９０の移動中にワークピース１００と接触したままにするように構成されている。接触部材４０がワークピース１００に沿って摺動する際に、ツール１０は、ツールホルダ９０に対して長手軸Ａの周りで回転移動（矢印Ｍ）を提供する。回転移動は、接触部材４０がベアリング部材５０ａ及び／又はスリーブ３０内で回転すること、並びに、連結された接触部材４０がベアリング部材５０ｂ、５０ｃの一方又は両方で回転することによってもたらされる。ツール１０はまた、長手軸Ａに沿った接触部材４０の平行移動（矢印Ｎ）も提供する。スリーブ３０内の接触部材４０の平行移動は、スリーブ３０の内部空間３３内に配置されたバネ６０を介して提供される。

図７は、ワークピース１００の両側漸増形成のためにツール１０を使用するためのシステム１１０を示している。ワークピース１００は、１以上のクランプ１１２を用いてフレーム１１１に固く取り付けられている。クランプ１１２は、形成工程中のワークピース１００の移動を防止する。クランプ１１２は、更に、形成工程中に接触されることになるワークピース１００のエリアから離れるように配置される。

第１及び第２のツールホルダ９０、１１４が、フレーム１１１に取り付けられている。第１のツールホルダ９０は、ワークピース１００の第１の側１０１に配置され、第２のツールホルダ１１４は、ワークピース１００の反対側の第２の側１０２に配置されている。ツール１０は、第１のツールホルダ９０に取り付けられている。一実施例では、取り付けが、ツール１０のマウント２０がツールホルダ９０のスピンドル内に係合されることを含む。第２のツール１１５は、第２のツールホルダ１１４に取り付けられている。一実施例では、第２のツールホルダ１１４が、第１のツールホルダ９０と同じであり、第２のツール１１５の同様な回転及び軸方向移動を提供する。別の一実施例では、第２のツールホルダ１１４が、ツールホルダ９０とは異なる構造を含む。

第１及び第２のツールホルダ９０、１１４は、ワークピース１００に対して移動可能である。一実施例では、第１及び第２のツールホルダ９０、１１４が、３つの平行移動及び１つの回転を含む複数の自由度の移動を提供する。第１及び第２のツールホルダ９０、１１４は、ツール１０、１１５との接触を介してワークピース１００を加熱することをもたらす、加熱要素を含み得る。第１及び第２のツールホルダ９０、１１４の一方又は両方はまた、それぞれ、ツール１０、１１５の回転も提供し得る。

制御ユニット７０が、ツールホルダ９０、１１４の形成工程及び動作を制御する。図８で示されているように、制御ユニット７０は、制御回路７１及びメモリ回路７２を含む。制御回路７１は、メモリ回路７２内に記憶されたプログラム指示命令に従って、形成工程の全体の動作を制御する。制御回路７１は、１以上の回路、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ハードウェア、又はそれらの組み合わせを含み得る。メモリ回路７２は、本明細書で説明される技法のうちの１以上を実装するように制御回路７１を構成する、コンピュータプログラム製品などのプログラム指示命令を記憶した非一過性のコンピュータ可読記憶媒体を含む。メモリ回路７２は、例えば、リードオンリーメモリやフラッシュメモリのような様々なメモリデバイスを含み得る。メモリ回路７２は、図７で示されているような個別の構成要素であってよく、又は制御回路７１に組み込まれてもよい。代替的に、制御回路７１は、例えば、制御回路７１が専用でありプログラム不可能である少なくとも幾つかの実施形態に従って、メモリ回路７２を省略することができる。

ユーザインターフェース７４は、ユーザが形成工程の１以上の態様を制御することをもたらす。ユーザインターフェース７４は、非限定的に、キーボード、タッチパッド、ローラーボール、及びジョイスティックなどの１以上の入力デバイス７５を含み得る。１以上の入力デバイス７５は、ユーザがコマンドを制御回路７１に入力することをもたらす。ユーザインターフェース７４はまた、情報をユーザに表示するための１以上のディスプレイ７６も含み得る。１以上のセンサ７３が、ツールホルダ９０、１１４及び／又はワークピース１００のうちの１以上の態様を検出する。

システム１１０は、ワークピース１００の両側漸増形成を提供する。この工程は、ワークピース１００が、一連の小さい漸増変形によって所望の幾何学的形状へと形成されることを含む。形成工程は、ツール１０のワーキングチップ４１及び第２のツール１１５のチップ１１６が、ワークピース１００の両側に対して接触することを含む。図９で示されているように、ツール１０の接触部材４０のワーキングチップ４１は、第１の側でワークピース１００と接触し、第２のツール１１５のチップ１１６は、反対側でワークピース１００と接触する。

形成する前に、潤滑剤がワークピース１００の表面に加えられてよく、チップ４１、１１６との摩擦を低減させる。一旦、チップ４１、１１６が位置合わせされると、ツールホルダ９０、１１４は、ワークピース１００の周りで移動する。形成中に、チップ４１、１１６は、調和して移動し、形成されている特徴の局所的な幾何学的特性に応じて、位置合わせされ又はオフセットされたままである。

形成工程中に、ワーキングチップ４１は、ワークピース１００の第１の側と接触したままで維持される。移動中に、ワーキングチップ４１とワークピース１００との間の摩擦は、ツール１０の機能的態様によって低減される。接触部材４０がツールホルダ９０に対して長手軸Ａの周りで回転及び平行移動可能なので、ワーキングチップ４１が位置ずれしたりワークピース１００との接触を失ったりする軸方向及び横方向の傾向を調整できる。ツール１０はまた、ツール１０及びツールホルダ９０の移動中に、ワーキングチップ４１の接触が失われることを低減させ且つ／又は防止する。ツール１０はまた、ワークピース１００を絞ることなしに、所望の剛性を有するバネ６０を組み込むことによって適切な剛性のレベルを保証する。この機能は、不正確な予測（アルゴリズムソフトウェア機械特性）、ならびに機械及びワークピースのコンプライアンス、被検査物のサイズ、ツールの長さ、摩耗及び裂け、機械性能におけるドリフトなどに関するばらつきから生じる、位置ずれ及び誤差を考慮する。

図１０は、ワークピース１００の両側漸増形成中にツール１０を使用する方法を含む。該方法は、ツール１０が第１のツールホルダ９０内に取り付けられている間に、ツール１０のワーキングチップ４１をワークピース１００の第１の側に対して付勢すること（ブロック１５０）を含む。第２のツール１１５の第２のチップ１１６が、ワークピース１００の反対側の第２の側に対して配置される（ブロック１５２）。第２のツール１１５は、第２のツールホルダ１１４内に取り付けられる。何れの瞬間においても、ワーキングチップ４１と第２のチップ１１６とは、局所的な幾何学的特性の特徴に応じて、位置合わせされ又はオフセットされ得る。第２のチップ１１６及びワーキングチップ４１が、形成されている特徴の局所的な幾何学的特性に応じて位置合わされ／オフセットされたままで、ワークピース１００の両側と接触している間に、第１のツールホルダ９０と第２のツールホルダ１１４とは、ワークピース１００に対して同調したやり方で移動する（ブロック１５４）。一実施例では、第２のチップ１１６とワーキングチップ４１とが、直接的に位置合わせされたままでワークピース１００の両側１０１、１０２と接触している間に、第１のツールホルダ９０と第２のツールホルダ１１４とは、ワークピース１００に対して同時に移動する。ツール１０の移動中に、ワーキングチップ４１は、ツール１０の残りの部分に対して平行移動及び回転する（ブロック１５６）。この移動中に、第２のチップ１１６は、形成中に平行移動なしに予め規定された経路で移動する。というのも、第２のチップ１１６は、形成ツールとして機能しているからである。ワーキングチップ４１のこの移動は、ワーキングチップ４１を第２のチップ１１６と調和して移動させている間に生じる。ツール４１、１１６は、形成されている特徴の局所的な幾何学的特性に基づいて、それらの役割を交換する。

一実施例では、ツール１０が形成工程中に形成ツールとして使用され、第２のツール１１５が、工程中に後に続きワークピース１００を支持する。別の一実施例では、ツール１０が支持のために使用され、ツール１１５が形成のために使用される。別の一実施例では、ツール１０、１１５が、形成及び支持ツールの両方のために使用される。

形成中の一実施例では、ワーキングチップ４１が、ツール１０の残りの部分に対して付勢され、ワーキングチップ４１は、ワーキングチップ４１が第１のツールホルダ９０から離れるように外向きに付勢されている状態で、ワークピース１００の第１の側１０１に対して接触したままである。

一実施例では、該方法が、ワーキングチップ４１をワークピース１００の第１の側１０１に沿って移動させている間に、ワーキングチップ４１を含む接触部材４０を、接触部材４０の周りで延在するスリーブ３０に沿って平行移動させることを含む。これは、ワーキングチップ４１をワークピース１００の第１の側１０１に沿って移動させている間に、接触部材４０をスリーブ３０に対して回転させることを更に含み得る。

ワークピース１００は、様々な材料から構築されてよい。実施例は、非限定的に、金属、金属合金、ポリマー材料、及びそれらの組み合わせを含む。

量又は測定値に言及する「実質的に」という用語は、挙げられている特性、パラメータ、又は値が、正確に実現される必要はないということを意味する。むしろ、例えば、許容範囲、測定誤差、測定精度限界、及び当業者にとって既知の要因などを含む偏差又は変動が、特徴によってもたらされる影響を排除できない大きさで起こり得ることを意味する。

更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。
条項１．
ワークピース（１００）の両側漸増形成のためのツール（１０）であって、
第１の端部（３１）と第２の端部（３２）とを備えたスリーブ（３０）であって、前記第１の端部（３１）から前記スリーブ（３０）の中に延在する中空内部空間（３３）を有するスリーブ（３０）、
前記スリーブ（３０）の前記第２の端部（３２）に配置されたマウント（２０）、
前記スリーブ（３０）の中空内部空間（３３）内に配置されたバネ（６０）、
ワーキングチップ（４１）と反対側の端部（４２）とを有する接触部材（４０）であって、前記接触部材（４０）の前記反対側の端部（４２）が、前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に配置され、前記ワーキングチップ（４１）が、前記ワークピース（１００）に対して接触するように前記スリーブ（３０）を越えて外向きに配置され、前記接触部材（４０）が前記バネ（６０）によって前記スリーブ（３０）から離れるように外向きに付勢されている、接触部材（４０）、及び
前記接触部材（４０）に作用し、前記マウント（２０）に対する前記接触部材（４０）の回転移動及び平行移動を提供する、ベアリング部材（５０）を備える、ツール。
条項２．
前記ベアリング部材（５０）は、前記スリーブに（３０）取り付けられ且つ開口部（５１）であってそこを通って前記接触部材（４０）が延在する開口部（５１）を有する平行移動ベアリング（５０ａ）を含み、前記平行移動ベアリング（５０ａ）は複数のローラー（５２）を備え、前記複数のローラー（５２）は、前記接触部材（４０）に対して接触し、前記スリーブ（３０）に対する前記接触部材（４０）の前記平行移動を提供する、条項１に記載のツール。
条項３．
前記ベアリング部材（５０）は、前記スリーブ（３０）に動作可能に連結されたボールベアリングを含み、前記マウント（２０）に対する前記スリーブ（３０）の回転を提供する、条項２に記載のツール。
条項４．
前記マウント（２０）、前記スリーブ（３０）、前記バネ（６０）、及び前記接触部材（４０）のそれぞれは、前記ツール（１０）の長手軸に沿って同軸に整列する、条項１から３のいずれか一項に記載のツール。
条項５．
前記バネ（６０）は、前記接触部材（４０）の前記反対側の端部（４２）の周りで延在する螺旋形状を有するコイルバネである、条項１から４のいずれか一項に記載のツール。
条項６．
前記接触部材（４０）の前記ワーキングチップ（４１）は、球形状を有する、条項１から５のいずれか一項に記載のツール。
条項７．
前記ベアリング部材（５０）のうちの１つが、前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に固定的に取り付けられ、前記接触部材（４０）が前記スリーブ（３０）内で前記平行移動する最中に、前記スリーブ（３０）に対して固定されたままである、条項１から６のいずれか一項に記載のツール。
条項８．
前記接触部材（４０）を通って且つ前記スリーブ（３０）を通って延在するピン（６５）を更に備え、前記ピン（６５）は、前記接触部材（４０）が前記平行移動する最中に前記接触部材（４０）と共に前記スリーブ（３０）に対して移動し、前記接触部材（４０）が前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）から移動して抜け出ることを防止するように構成されている、条項１から７のいずれか一項に記載のツール。
条項９．
ワークピース（１００）の両側漸増形成のためのツール（１０）であって、
中空内部空間（３３）を有するスリーブ（３０）、
前記スリーブ（３０）に連結されたマウント（２０）、
前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に配置された接触部材（４０）であって、前記ワークピース（１００）に対して接触するように構成されたワーキング端部（４１）を備える接触部材（４０）、
前記接触部材（４０）の前記ワーキング端部（４１）が前記ワークピース（１００）と接触したままであるように、前記接触部材（４０）を中空内部空間（３３）から外向きの方向に付勢するための、前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に配置されたバネ（６０）、
前記マウント（２０）に対する前記接触部材（４０）の平行移動を提供する、前記接触部材（４０）に動作可能に連結された第１のベアリング部材（５０）、及び
前記マウント（２０）に対する前記接触部材（４０）の回転移動を提供する、前記接触部材（４０）に動作可能に連結された第２のベアリング部材（５０）を備える、ツール。
条項１０．
前記第１のベアリング部材（５０）は、前記スリーブ（３０）に取り付けられ、前記接触部材（４０）に対して接触するように配置されている、条項９に記載のツール。
条項１１．
前記第１のベアリング部材（５０）は、前記スリーブ（３０）と同軸に整列した円筒形状を有し、前記第１のベアリング部材（５０）は、前記第１のベアリング部材（５０）の内面から外向きに延在し、前記接触部材（４０）に対して接触する複数のローラー（５２）を更に備える、条項１０に記載のツール。
条項１２．
前記第１のベアリング部材（５０）と前記第２のベアリング部材（５０）との両方が、前記マウント（２０）内に配置されている、条項９に記載のツール。
条項１３．
前記マウント（２０）は、ツールホルダ（９０）によって係合されるように構成されたシャフト（２４）を備え、前記マウント（２０）は、ベース（２３）であって、前記シャフト（２４）から延在し、前記シャフト（２４）が前記ベース（２３）よりも小さい幅を有した状態で、前記第２のベアリング部材（５０）を支持するベース（２３）を更に備える、条項９から１２のいずれか一項に記載のツール。
条項１４．
前記スリーブ（３０）の軸方向セクションに沿って延在するスロット（３６）、及び
前記接触部材（４０）を通って且つ前記スロット（３６）を通って延在するピン（６５）であって、前記スリーブ（３０）に沿った前記接触部材（４０）の前記平行移動の最中に前記スロット（３６）に沿って摺動し、前記接触部材（４０）が前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）から移動して抜け出ることを防止するようにサイズ決定されているピン（６５）を更に備える、条項９から１３のいずれか一項に記載のツール。
条項１５．
前記スリーブ（３０）は、オープンであり且つ前記中空内部空間に連通する第１の端部（３１）を備え、
前記スリーブ（３０）は、閉じた反対側の第２の端部（３２）であって、前記閉じた第２の端部（３２）で前記バネ（６０）が前記中空内部空間（３３）内に配置される第２の端部（３２）を更に備える、条項９から１４のいずれか一項に記載のツール。
条項１６．
前記バネ（６０）は、前記内部空間（３３）内に配置された前記接触部材（４０）の反対側の端部（４２）の周りで延在する螺旋形状を有するコイルバネである、条項９から１５のいずれか一項に記載のツール。
条項１７．
ワークピース（１００）の両側漸増形成中にツール（１０）を使用する方法であって、
前記ツール（１０）が第１のツールホルダ（９０）内に取り付けられている間に、前記ツール（１０）のワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の第１の側に対して付勢すること、
第２のツール（１１５）が第２のツールホルダ（１１４）内に取り付けられている間に、前記ワークピース（１００）の反対側の第２の側に対して前記第２のツール（１１５）の第２のチップ（１１６）を配置すること、
前記第２のチップ（１１６）と前記ワーキングチップ（４１）とが、直接的に位置合わせされたままで前記ワークピース（１００）の両側と接触している間に、前記第１のツールホルダ（９０）と前記第２のツールホルダ（１１４）とを前記ワークピース（１００）に対して同時に移動させること、及び
前記ワーキングチップ（４１）を前記第２のチップ（１１６）と調和するように移動させている間に、前記ワーキングチップ（４１）を前記ツール（１０）の残りの部分に対して平行移動及び回転させることを含む、方法。
条項１８．
前記ワーキングチップ（４１）を前記ツール（１０）の前記残りの部分に対して付勢すること、及び、前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に対して接触させたままにすることを更に含み、前記ワーキングチップ（４１）が前記第１のツールホルダ（９０）から離れるように外向きに付勢される、条項１７に記載の方法。
条項１９．
前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に沿って移動させている間に、接触部材（４０）の周りで延在するスリーブ（３０）に沿って、前記ワーキングチップ（４１）を備える前記接触部材（４０）を平行移動させることを更に含む、条項１７又は１８に記載の方法。
条項２０．
前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に沿って移動させている間に、前記接触部材（４０）を前記スリーブ（３０）に対して回転させることを更に含む、条項１９に記載の方法。

本発明は、当然ながら、本発明の本質的な特性から逸脱しない限り、本書に具体的に明示されているものとは異なる方法でも実行され得る。本実施形態は、あらゆる点で、例示的かつ非限定的であるとみなすべきであり、特許請求の範囲の意味及び均等性の範囲内に入るすべての変更は、特許請求の範囲に包含されることが意図されている。

Claims (10)

1. ワークピース（１００）の両側漸増形成のためのツール（１０）であって、
   第１の端部（３１）と第２の端部（３２）とを備えたスリーブ（３０）であって、前記第１の端部（３１）から前記スリーブ（３０）の中に延在する中空内部空間（３３）を有するスリーブ（３０）、
   前記スリーブ（３０）の前記第２の端部（３２）に配置されたマウント（２０）、
   前記スリーブ（３０）の中空内部空間（３３）内に配置されたバネ（６０）、
   ワーキングチップ（４１）と反対側の端部（４２）とを有する接触部材（４０）であって、前記接触部材（４０）の前記反対側の端部（４２）が、前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に配置され、前記ワーキングチップ（４１）が、前記ワークピース（１００）に対して接触するように前記スリーブ（３０）を越えて外向きに配置され、前記接触部材（４０）が前記バネ（６０）によって前記スリーブ（３０）から離れるように外向きに付勢されている、接触部材（４０）、及び
   前記接触部材（４０）に作用し、前記マウント（２０）に対する前記接触部材（４０）の回転移動及び平行移動を提供する、ベアリング部材（５０）を備える、ツール。
2. 前記ベアリング部材（５０）は、前記スリーブに（３０）取り付けられ且つ開口部（５１）であってそこを通って前記接触部材（４０）が延在する開口部（５１）を有する平行移動ベアリング（５０ａ）を含み、前記平行移動ベアリング（５０ａ）は複数のローラー（５２）を備え、前記複数のローラー（５２）は、前記接触部材（４０）に対して接触し、前記スリーブ（３０）に対する前記接触部材（４０）の前記平行移動を提供する、請求項１に記載のツール。
3. 前記ベアリング部材（５０）は、前記スリーブ（３０）に動作可能に連結されたボールベアリングを含み、前記マウント（２０）に対する前記スリーブ（３０）の回転を提供する、請求項２に記載のツール。
4. 前記マウント（２０）、前記スリーブ（３０）、前記バネ（６０）、及び前記接触部材（４０）のそれぞれは、前記ツール（１０）の長手軸に沿って同軸に整列する、請求項１から３のいずれか一項に記載のツール。
5. 前記ベアリング部材（５０）のうちの１つが、前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）内に固定的に取り付けられ、前記接触部材（４０）が前記スリーブ（３０）内で前記平行移動する最中に、前記スリーブ（３０）に対して固定されたままである、請求項１から４のいずれか一項に記載のツール。
6. 前記接触部材（４０）を通って且つ前記スリーブ（３０）を通って延在するピン（６５）を更に備え、前記ピン（６５）は、前記接触部材（４０）が前記平行移動する最中に前記接触部材（４０）と共に前記スリーブ（３０）に対して移動し、前記接触部材（４０）が前記スリーブ（３０）の前記内部空間（３３）から移動して抜け出ることを防止するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のツール。
7. ワークピース（１００）の両側漸増形成中にツール（１０）を使用する方法であって、
   前記ツール（１０）が第１のツールホルダ（９０）内に取り付けられている間に、前記ツール（１０）のワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の第１の側に対して付勢すること、
   第２のツール（１１５）が第２のツールホルダ（１１４）内に取り付けられている間に、前記ワークピース（１００）の反対側の第２の側に対して前記第２のツール（１１５）の第２のチップ（１１６）を配置すること、
   前記第２のチップ（１１６）と前記ワーキングチップ（４１）とが、直接的に位置合わせされたままで前記ワークピース（１００）の両側と接触している間に、前記第１のツールホルダ（９０）と前記第２のツールホルダ（１１４）とを前記ワークピース（１００）に対して同時に移動させること、及び
   前記ワーキングチップ（４１）を前記第２のチップ（１１６）と調和するように移動させている間に、前記ワーキングチップ（４１）を前記ツール（１０）の残りの部分に対して平行移動及び回転させることを含む、方法。
8. 前記ワーキングチップ（４１）を前記ツール（１０）の前記残りの部分に対して付勢すること、及び、前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に対して接触させたままにすることを更に含み、前記ワーキングチップ（４１）が前記第１のツールホルダ（９０）から離れるように外向きに付勢される、請求項７に記載の方法。
9. 前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に沿って移動させている間に、接触部材（４０）の周りで延在するスリーブ（３０）に沿って、前記ワーキングチップ（４１）を備える前記接触部材（４０）を平行移動させることを更に含む、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記ワーキングチップ（４１）を前記ワークピース（１００）の前記第１の側に沿って移動させている間に、前記接触部材（４０）を前記スリーブ（３０）に対して回転させることを更に含む、請求項９に記載の方法。
    

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