(57)【要約】本発明は、例えば円筒状の凹部（２）に横方向に開口する穴（１）のバリ取りのためのチップ除去工具（１０）に関し、チップ除去工具（１０）は、シャフト（２０）と、溝と対になっており、少なくともいくつかの部分で軸方向に延びるカッター（３１）を有し、工具と被加工物との相対移動に基づいて切削加工を行い、該チップ除去工具の公称直径に対応する直径を有する円筒状の仮想回転面（４０）上に位置する少なくとも１つの切削ウェッジと、少なくとも１つの切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）と、を外周に有する切削ヘッド（３０）と、切削ヘッド側で閉じられており、シャフト（２０）を通って切削ヘッド（３０）内に延びる少なくとも１つの流体チャネル（２１）と、流体チャネル（２１）から始まり、切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）内に位置する開口部（５１）を有する少なくとも１つの穿刺チャネル（５０）と、を備える。本発明において、チップ除去工具（１０）は、切削ヘッド（３０）の仮想回転面（４０）に対して半径方向に窪んでおり、かつ、開口部（５１）における少なくとも１つの穿刺チャネル（５０）のフロー横断面よりも大きい動圧作用面（６０、１６０、２６０）を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば、円筒状凹部（２）に横方向に開口する穴（１）のバリ取りのためのチップ除去工具、特に、回転駆動されるチップ除去工具（１０）であって、
シャフト（２０）と、
切削ヘッド（３０）であって、
溝と対になっており、少なくともいくつかの部分で軸方向に延びるカッター（３１）を有し、工具と被加工物との相対移動に基づいて切削加工を行い、前記チップ除去工具の公称直径に対応する直径を有する円筒状の仮想回転面（４０）上に位置する少なくとも１つの切削ウェッジと、
少なくとも１つの切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）と、
を外周に有する切削ヘッド（３０）と、
前記切削ヘッド側で閉じられ、前記シャフト（２０）を通って前記切削ヘッド（３０）内に延びる少なくとも１つの流体チャネル（２１）と、
前記流体チャネル（２１）から始まり、前記切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）内に位置する開口部（５１）を有する少なくとも１つの穿刺チャネル（５０）と、
を備え、
前記切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）内に位置する前記開口部（５１）は、動圧作用面（６０、１６０、２６０）であって、前記切削ヘッド（３０）の前記仮想回転面（４０）に対して半径方向に窪んでおり、前記開口部（５１）における前記少なくとも１つの穿刺チャネル（５０）のフロー横断面よりも大きい動圧作用面（６０、１６０、２６０）内に位置する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項２】
請求項１に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（６０、１６０、２６０）は、前記チップ除去工具または切削ヘッド（３０）と凹部（２）の内壁との間における、前記動圧作用面（６０、１６０、２６０）の領域に形成される動圧力の合計が、前記シャフト（２０）を半径方向に撓ませるように設けられている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（６０）は、平坦な面の形状を有する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（１６０）は、溝状の窪みの形状を有する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（１６０）は、前記少なくとも１つの穿刺チャネル（５０）の方向に凹状または凸状に形成されている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（６０、１６０、２６０）は、前記工具の長手方向中心軸（１１）に対して軸方向に平行に延びている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（２６０）は、前記切削ヘッド（３０）よりも軸方向の長さが短い、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項８】
請求項７に記載のチップ除去工具において、
前記動圧作用面（２６０）は、前記工具の挿入方向視で、前記切削ヘッド（３０）の前端および後端から所定の距離で終端されている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記チップ除去工具は、少なくとも１つの流体チャネル（２１）から始まる２つの直線状の穿刺チャネル（５０）を有する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記少なくとも１つの流体チャネル（２１）は、前記チップ除去工具の長手方向の中心軸（１１）に沿って延びている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記切削ヘッド（３０）の直径は、前記シャフト（２０）の直径よりも大きい、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記切削ヘッド（３０）は、直線溝を含む複数の、特に３つの切削ウェッジを有する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
複数の内部流体チャネル（２１）が設けられている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
前記切削ヘッド（３０）は、少なくとも前記シャフト（２０）の反対側にゲート（３４）を有する、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか一項に記載のチップ除去工具において、
フライス加工もしくは穿孔工具、またはリーマとして形成される、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【請求項１６】
請求項１に記載のチップ除去工具において、
前記切削ヘッド（３０）は、円周方向において、切削ウェッジ部分領域（３３）と、前記切削ウェッジおよび溝なし表面領域（３２）を形成する切削ウェッジおよび溝なし部分領域と、に分割されている、
ことを特徴とする、チップ除去工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ除去工具、特に、例えば、円筒状の凹部に横方向に開口する穴のバリ取りのための、回転駆動されるチップ除去工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、円筒状の凹部に横方向に開口する穴のバリ取りには、大きな課題がある。このような穴は、例えば、自動車技術の分野において、カムシャフトまたはクランクシャフトの中心軸方向穴（ｃｅｎｔｒａｌ  ａｘｉａｌ  ｂｏｒｅ）に半径方向穴（ｒａｄｉａｌ  ｂｏｒｅ）が開口している場合、ならびに、移動式油圧機器の分野において、半径方向のチャネルの形態の制御接続を介して中央穴に収容された弁ピストンを制御する場合等では、避けられないものである。これらの半径方向のチャネルは、原則として穿孔プロセスで形成する必要があるが、穿孔工具を特別に設計しても、中央穴凹部に半径方向のチャネルが開口している領域にバリまたは残留チップが残ることを確実に排除することはできない。
【０００３】
このチップがフロー比に影響し、したがって、対応する油圧制御の調整および機能に悪影響を及ぼす事実に加えて、このようなチップを起動前に除去しなければ、その後にチップが裂離して、システムに深刻な影響を与える損傷を引き起こすという特別な問題もある。
【０００４】
このため、制御技術の感度がますます高まるなか、半径方向チャネル開口部からこれらの残留チップを可能な限り完全に除去するための試みが常に検討されている。シャフトに配置された切削ヘッドを、除去すべきチップに向けて、可能な限り位置的に正確に案内するために特別に設計された工具も使用されている。しかしながら、高い精度を要求すると、製造プロセスのコストも大幅に上昇する。
【０００５】
例えば、ＤＥ１０３  ２１  ６７０Ａ１には、比較的小さな労力で、この課題を解決する、上述のような穴をバリ取りするためのチップ除去工具が開示されている。この公報には、開口部、例えば、穴をバリ取りするための回転駆動工具が、開示および記述されている。この工具は、シャフトに配置された切削ヘッドを有し、切削ヘッドは、少なくともいくつかの部分で軸方向に延びる少なくとも１つの切削エッジを有する。工具には、半径方向力発生ユニットが統合されており、該半径方向力発生ユニットは、その回転運動に応答して切削ヘッドを制御し、切削ヘッドを半径方向に撓ませることができる。半径方向力発生ユニットは、内部流体チャネルを有し、そこから、切削ヘッドの領域内で工具の外周面に開口する少なくとも１つの穿刺チャネルが始まっている。少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部から流出した流体は、凹部の反対側の内壁に蓄積し、これにより、工具と凹部の内壁との間に動圧が形成され、切削ヘッドを半径方向に弾性的に撓ませる。
【０００６】
上記公報に記載の工具は、例えば、円筒形の凹部に横方向に開口する穴の場合には、信頼性が高く、かつ、エラーのないバリ取りプロセスを実行することができる。しかしながら、切削ヘッドの領域内に少なくとも１つの穿刺チャネルを形成するには、切削ヘッドの切削エッジを損傷しないように、正確な、したがって相対的で包括的な処理が必要である。この工具の場合、切削ヘッドの半径方向の撓みに影響する十分に大きな動圧、すなわち、十分に高い半径方向の力を生成するために、流体の供給圧力を比較的高くする必要もある。
【０００７】
ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１には、上述のような穴をバリ取りするための他のチップ除去工具が開示されている。上記ＤＥ１０３  ２１  ６７０Ａ１とは異なり、ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１に開示されている工具の切削ヘッドは、カッター部分領域と非カッター部分領域とからなり、非カッター部分領域は、円の一部である弓形の断面を有し、その外周面に少なくとも２つの穿刺チャネルが形成され、これらの穿刺チャネルは、中央の流体チャネルから放射状に開設されている。上記ＤＥ１０３  ２１  ６７０Ａ１に開示されている工具と同様に、ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１の工具でも、切削ヘッドの半径方向の撓みに影響する十分に大きな動圧、したがって、十分に大きな半径方向の力を生成するために、流体の供給圧力を比較的高くする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１に開示されている工具に基づき、本発明の目的は、より大きな半径方向の力を切削ヘッドに容易に生じさせることが可能であり、したがって、バリ取り工程を、正確性、経済性、信頼性、および、エラーの無さを維持しつつ、非常に効果的に実行することができる工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項１の特徴を含むチップ除去工具によって解決される。従属請求項の主題は、有利なさらなる改良である。
【００１０】
本発明に基づく、例えば、円筒状の凹部に横方向に開口する穴のバリ取りのためのチップ除去工具、特に、回転駆動されるチップ除去工具、例えば、リーマは、シャフトと、溝と対になっており、少なくともいくつかの部分で軸方向に延びるカッターを有し、工具と被加工物との相対移動に基づいて切削加工を行い、該チップ除去工具の公称直径に対応する直径を有する円筒状の仮想回転面上に位置する少なくとも１つの切削ウェッジと、回転面上に設けられている少なくとも１つの切削ウェッジおよび溝なし表面領域と、を外周に有する切削ヘッドと、切削ヘッド側で閉じられている少なくとも１つの流体チャネルと、流体チャネルから始まり、切削ウェッジおよび溝なし表面領域内に位置する開口部を有する少なくとも１つの穿刺チャネルと、を備える。上述した従来技術とは異なり、本発明に基づくチップ除去工具では、切削ウェッジおよび溝なし表面領域に位置する開口部は、動圧作用面内に位置し、該動圧作用面は、切削ヘッドの円筒状の仮想回転面に対して半径方向に窪んでおり、かつ、開口部における少なくとも１つの穿刺チャネルのフロー横断面よりも大きい。
【００１１】
したがって、切削ヘッドは、円周方向において、切削ウェッジ部分領域と、切削ウェッジおよび溝なし表面領域と、に分けることができる。切削ウェッジ部分領域は、少なくとも１つの切削ウェッジを有し、切削ウェッジは、通常、カッターと自由面とを画定し、かつ、溝と対になっている。一方、切削ウェッジおよび溝なし表面領域は、切削ウェッジも溝も有さない。
【００１２】
切削ウェッジおよび溝なし表面領域は、動圧作用面を有し、工具と被加工物の凹部の内壁との間の領域または容積内に、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部から流出する流体を分布させる。少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部から出る流体によって、この領域または容積内に生成される動圧は、動圧作用面に作用し、これにより、半径方向の力が生じ、この力は、少なくとも１つの切削ウェッジの方向への切削ヘッドの撓みに影響を及ぼす。
【００１３】
動圧作用面は、平坦であっても非平坦、例えば、凸面または凹面であってもよく、切削ヘッドの切削ウェッジおよび溝なし表面領域に配置され、切削ヘッドの仮想回転面に対して半径方向に窪み、すなわち、工具の公称直径を画定する仮想回転面より半径方向の内側に位置する。すなわち、動圧作用面は、穴のバリ取りおよび工具の流体供給に応じて、切削ヘッドと凹部の反対側の内壁との間に生じる動圧が作用する表面である。動圧作用面は、少なくとも実質的に、直径方向に、少なくとも１つの切削ウェッジの反対側に位置することが好ましい。切削ウェッジが複数ある場合には、動圧作用面は、複数の切削ウェッジが存在する弓形の断面を有する切削ウェッジ領域の中心に対して、少なくとも実質的に、直径方向の反対側に位置することが好ましい。
【００１４】
動圧作用面が切削ヘッドの仮想回転面に対して窪んでいるという事実のために、工具に半径方向の力を発生させる要因となる動圧作用面の表面積は、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部におけるフロー横断面よりも大きい。工作機械技術に関連する側面から容易に実現できる、十分な量の流体が工具に供給されるという条件下では、工具の切削ヘッドと凹部の反対側の内壁との間に形成される動的流体圧力は、動圧作用面のサイズの関数として半径方向の力を生成し、この半径方向の力は、半径方向において、切削ヘッドを少なくとも１つの切削ウェッジの方向に撓ませる。
【００１５】
半径方向の撓みの結果として、回転（タンブリング）動作を行う工具の切削ウェッジの少なくとも１つのカッターは、工具の長手方向の中心軸または回転軸を中心に、実質的に円形の経路上を移動する。これにより、さらに別の場所でチップが形成されるリスクを冒すことなく、繊細であるが再現可能で信頼性の高い手法で、存在している可能性があるバリまたは残留チップを除去することができる。なお、複数の切削ウェッジを切削ヘッドに取り付けることで、被加工物の所要加工時間を短縮できることは言うまでもない。
【００１６】
それゆえに、本発明に基づくチップ除去工具は、切削ヘッドと凹部の内壁との間の動圧作用面の領域内に生成される動圧力の合計によって、少なくとも１つの切削ウェッジの方向に、シャフトを半径方向に撓ませることができるように、動圧作用面が設けられることによって特徴づけられる。上述したように、この条件は、切削ヘッド、特に、切削ウェッジおよび溝なし表面領域の動圧作用面と、凹部の反対側の内壁と、の間の領域または容積内に定常流状態が確立されるように、供給される流体の量が十分に多いことである。この条件は、工作機械側に設けられた流体供給ユニットの対応する制御によって容易に達成できる。
【００１７】
動圧作用面を有するチップ除去工具の設計によって、従来技術と比較して、同じ流体圧力でより大きな半径方向の力が生成され、非常に効果的かつ効率的にバリ取りプロセスを行うことができる。本発明に基づくチップ除去工具のさらなる利点は、小さな力で大きな半径方向の力を生成できる点、および、１つの同じチップ除去工具を使用して異なるサイズの穴直径をバリ取りできる点である。
【００１８】
動圧作用面が切削ヘッド上にどのように形成されているかは問わない。例えば、上記ＤＥ１０３  ２１  ６７０Ａ１に開示されている工具の場合、１つ以上の切削ウェッジの少なくとも部分的な研削等によって、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部が存在する領域内の切削ヘッド上に、１以上の切削ウェッジの軸方向および／または円周方向に制限された一部が除去されている表面領域を作成することにより、切削ウェッジおよび溝なし表面領域または動圧作用面のそれぞれを容易に作成できる。このようにして作成された切削ウェッジおよび溝なし表面領域は、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部が位置する動圧作用面を有し、その表面積は、少なくとも１つの穿刺チャネルのフロー横断面よりも大きい。
【００１９】
同様に、上記ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１に開示されている工具の場合、切削ウェッジおよび溝なし表面領域または動圧作用面は、研削等により、切削ヘッドのカッターなし部分領域内に（切削ウェッジおよび溝なし）表面領域を作成することによって容易に作成することができ、この表面領域は、切削ヘッドの切削エッジが配置されている切削ヘッドの仮想回転面に対して半径方向に窪んでおり、かつ、該表面領域には、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部が配置されている。このように形成された（切削ウェッジおよび溝なし）表面領域は、本発明に基づく動圧作用面を構成する。
【００２０】
少なくとも１つの流体チャネルは、好ましくは、チップ除去工具の長手方向中心軸または回転軸に沿って延び、すなわち、シャフトのクランプ部から切削ヘッド内に延びている。この場合、流体チャネルは、特に、中心穴、例えば、ブラインドホールとして、工具内に容易に形成できる。切削ヘッドは、工具供給方向側の端部で閉じられ、これにより、流体は、流体チャネルから流出できない。これに代えて、流体は、開口部が切削ウェッジおよび溝なし表面領域に位置する少なくとも１つの穿刺チャネルを介して、チップ除去工具から流出する。なお、本発明に基づくチップ除去工具は、例えば、平行に、シャフト内に延びる複数の流体チャネルを有することもできる。
【００２１】
少なくとも１つの穿刺チャネルは、実質的に半径方向に、好ましくは、流体チャネルに対して直角に延びている。この場合、少なくとも１つの穿刺チャネルは、半径方向の穴として特に容易に形成できる。なお、チップ除去工具は、切削ウェッジおよび溝なし表面領域において、複数の穿刺チャネルを有していてもよく、これらの開口部は、切削ウェッジおよび溝なし表面領域に配置される。複数の穿刺チャネルによって、工具に供給される流体を、動圧作用面に亘って、より迅速に分配でき、これにより、より効果的で迅速な処理が可能となる。流体チャネルから切削ウェッジおよび溝なし表面領域に設けられた開口部までの穿刺チャネルの経路は、原則として任意に設計できる。
【００２２】
なお、上記流体自体は、例えば、空気またはエアロゾル等の気体媒体であってもよいが、このような処理には、一般的な液体冷却剤を用いることが好ましい。
【００２３】
試験によって、開口部における少なくとも１つの穿刺チャネルのフロー横断面と比較して、動圧作用面の面積が大きくなるほど、動圧によって生じる半径方向の力が大きくなることが確認された。動圧作用面は、チップ除去工具の長手方向中心軸に対して、軸方向に平行に配置してもよいし、ある角度を持たせて配置してもよい。したがって、動圧作用面は、凹面状、凸面状、または平坦な表面形状を有していてもよく、溝状の窪み、例えば、軸方向溝の形状を有していてもよい。平坦な表面は、表面研磨または表面フライス加工によって形成することができる。また、切削ウェッジおよび溝なし表面領域の内側に、異なる方向に向けられた複数の動圧作用面を設けることもできる。
【００２４】
動圧作用面は、切削ヘッドと同じ軸方向長さを有することができ、したがって、切削ヘッドの軸方向の全長に亘って延在できる。また、チップ除去工具の動圧作用面の軸方向長さは、切削ヘッドより短くてもよい。この場合、動圧作用面は、切削ヘッドの前側および／またはシャフト側の端部の軸方向上流側で終端してもよい。特に、動圧作用面は、切削ヘッドの前端部および後端部から所定の距離だけ上流側で終端してもよい。これにより、切削ヘッドと処理される凹部の内壁との間に、一種のポケット状の空間が生じる。これにより、チップ除去工具の切削ウェッジおよび溝なし表面領域または動圧作用面に沿った流体の軸方向の流れが妨げられ、動圧が上昇する。
【００２５】
切削ヘッドとは異なり、工具のクランプに寄与しないチップ除去工具のシャフト部分の直径は、先細に形成してもよい。これにより、チップ除去工具のより高い弾性が保証され、切削ヘッドを半径方向に容易に撓ませることができる。
【００２６】
チップ除去工具の切削ヘッドは、少なくともシャフトの反対側の１つの面に、それ自体が周知であるゲートを有することができる。これにより、チップ除去工具の挿入がさらに容易になる。切削ヘッドの両側にゲートを形成すれば、チップ除去工具が挿入される穴の内部出口をデバリングするためにチップ除去工具を使用することもできる。
【００２７】
上記ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１と同様に、切削ヘッドは、円周方向において、切削ウェッジ領域と、切削ウェッジおよび溝なし表面領域を構成する切削ウェッジおよび溝なし表面部分領域と、に分割される。この場合、本発明に基づく切削ウェッジおよび溝なし表面領域は、切削ウェッジおよび溝なし表面部分領域の内側に位置する。
【００２８】
チップ除去工具は、静止切削工具、例えば、旋削工具として実現することもでき、あるいは、例えば、フライス加工、穿孔加工、特に深穴掘削、直溝掘削または螺旋掘削工具として、回転軸となる長手方向の中心軸の周りを回転する切削工具、またはリーマとして実現することもできる。
【００２９】
チップ除去工具の材料選択には、実質的に制限はない。チップ除去工具は、その全体または少なくとも切削ヘッドの領域を、高強度材料、例えば、耐摩耗鋼、高速鋼（ＨＳＳ、ＨＳＳＥ、ＨＳＳＥＢＭ）、硬質金属、セラミックまたはサーメットのいずれかで形成でき、ここで、適切なコーティングを使用することもできる。
【００３０】
好ましい実施形態では、チップ除去工具はリーマであり、動圧作用面は平坦な表面形状を有する。工具は、さらに、チップ除去工具の長手方向中心軸に沿って延びる流体チャネル、直径がシャフトの直径よりも大きい切削ヘッド、および、上記ＤＥ１０  ２００８  ０５６  ７８２Ａ１のモデルに基づく直線溝を有する３つの切削ウェッジを含む切削ウェッジ部分領域を有する。製造の複雑さと生成可能な半径方向の力に関しては、この実施形態は、非常に有利であることが判明している。
【００３１】
以下では、添付の図面を用いて、本発明に基づくチップ除去工具の異なる実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施形態のチップ除去工具の斜視図である。
【図２】図１のチップ除去工具の第１の概略側面図である。
【図３】図１のチップ除去工具の第２の概略側面図である。
【図４】図１のチップ除去工具の切削ヘッドの断面図である。
【図５】図２の詳細Ａを拡大して示す図である。
【図６】チップ除去工具の第１の実施形態の切削ヘッドの斜視図である。
【図７】図６の切削ヘッドの断面図である。
【図８】チップ除去工具の第２の実施形態の切削ヘッドの斜視図である。
【図９】図８の切削ヘッドの断面図である。
【図１０】チップ除去工具の第３の実施形態の切削ヘッドの斜視図である。
【図１１】円筒状凹部に開口する穴の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１〜図７は、例えば、リーマの形態で実現される、本発明に基づく回転駆動されるチップ除去工具１０の好ましい第１の実施形態を示している。
【００３４】
工具１０は、シャフト２０と、切削ヘッド３０と、流体チャネル２１と、２つの穿刺チャネル５０とを有する。
【００３５】
シャフト２０は、工具をクランプチャック等にクランプするためのものである。図１、図２および図３に示すように、シャフト２０の直径は、切削ヘッド３０の方向に向かって先細になっている。シャフト２０の先細の長手方向部分２２の直径は、切削ヘッド３０の公称直径より小さい。直径が先細になっているシャフト２０の長手方向部分２２は、工具１０の弾性を保証し、これにより、切削ヘッド３０を半径方向に容易に撓ませることができる。
【００３６】
切削ヘッド３０は、シャフト２０の先細の長手方向部分２２上に、軸方向に配置される。ここに示す実施形態では直溝が切られた切削ヘッド３０は、３つのカッター３１を備える３つの切削ウェッジを有し、これらは、軸方向に直線状に延び、工具１０と被加工物との間の相対移動に基づいて切削加工を行うものであり、円筒状の仮想回転面４０上に位置する（図４参照）。円筒状の仮想回転面４０の直径は、工具１０の切削ヘッド３０の公称直径に対応する。切削ヘッド３０は、さらに、切削ウェッジおよび溝を有さないために切削加工を行わない切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２を有する。
【００３７】
工具１０は、さらに、シャフト２０を通って長手方向の中心軸１１に沿って切削ヘッド３０内に延び、切削ヘッド側で閉じられている内部流体チャネル２１を有し、切削ヘッド３０の領域において、内部流体チャネル２１から、２つの穿刺チャネル５０が半径方向に延び出している。図４に示すように、穿刺チャネル５０は、開口部５１において、切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２の内側に位置する動圧作用面６０に開口している。
【００３８】
図１、図３、図４、図６および図７に示す実施形態では、動圧作用面６０は、長手方向の中心軸１１に平行に延び、かつ、切削ヘッド３０の回転面４０に対して半径方向に窪んでいる長方形状の面である。したがって、動圧作用面６０は、半径方向において仮想回転面４０の内側に位置する。動圧作用面６０の長手方向中心軸１１からの半径方向距離ｒは、直径が工具１０の公称直径に対応する円筒状の仮想回転面４０の半径Ｒよりも小さい。図１および図３に示すように、動圧作用面６０は、切削ヘッド３０の全長に亘って軸方向に延び、それゆえに切削ヘッド３０と同じ軸方向長さを有する。さらに、図１および図３に示すように、この動圧作用面６０の表面積は、開口部５１における穿刺チャネル５０のフロー横断面の合計より大きい。
【００３９】
図４に示すように、動圧作用面６０は、カッター３１を含む切削ウェッジが配置されている弓形の断面を有する切削ウェッジ部分領域３３の中心に対して、少なくとも実質的に反対側になるように設けられている。動圧作用面６０は、好ましくは、弓形の断面を有する切削ウェッジ部分領域３３または弓形の切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２の角度二等分線に対して実質的に垂直になるように配置されている。
【００４０】
さらに、図４に示すように、この実施形態では、切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２のジャケット表面は、２つの円筒状の回転表面部分３２ａ、３２ｂと、動圧作用面６０とを有している。
【００４１】
切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２は、動圧作用面６０を介して、工具１０と、被加工物の凹部２の反対側の内壁と、の間の領域または容積内に、穿刺チャネル５０の開口部から流出する流体を分布させる。流体チャネル２１に十分な流体が供給されると仮定すると、穿刺チャネル５０の開口部５１から流出して、この領域または容積内に蓄積する流体の動圧は、動圧作用面６０に作用し、これにより半径方向の力が生成され、これにより切削ヘッド３０がカッター３１を有する切削ウェッジの方向に撓む。
【００４２】
半径方向の撓みの結果として、切削ウェッジのカッター３１は、実質的に、長手方向の中心軸１１を中心とする円形経路上を移動する。これにより、さらに別の場所でチップが形成されるリスクを冒すことなく、繊細であるが再現可能で信頼できる手法で、例えば、円筒状の凹部２に横方向に開口している穴１内にそれぞれ存在している可能性があるバリまたは残留チップを除去することができる。
【００４３】
工具１０の切削ヘッド３０は、さらに、シャフト２０の反対側に、それ自体が周知であるゲート３４を有する。
【００４４】
すなわち、本発明に基づくチップ除去工具１０は、動圧作用面６０の領域内で切削ヘッド３０と凹部２の内壁との間に生成される動圧の合計によって、カッター３１を有する切削ウェッジの方向に、シャフト２０を半径方向に撓ませることができるように、動圧作用面６０が設けられることによって特徴づけられる。上述したように、この条件は、切削ヘッド３０、特に、切削ウェッジおよび溝なし表面領域３２の動圧作用面６０と、対向する凹部２の内壁と、の間の領域または容積内に定常流状態が確立されるように、流体チャネル２１に供給される流体の量が十分に多いことである。十分な量の流体供給は、工作機械関連の側面から容易に実現できる。
【００４５】
図８および図９は、本発明に基づくチップ除去工具の第２の実施形態を示している。第２実施形態は、動圧作用面１６０の形状のみが、第１実施形態と異なる。第２の実施形態では、動圧作用面１６０は、穿刺チャネルの方向に膨らむ横断面を有する軸方向溝として形成されている。
【００４６】
図１０は、本発明に基づくチップ除去工具の第３の実施形態を示している。第３の実施形態は、動圧作用面２６０の長さが、第１の実施形態と異なる。動圧作用面２６０は、第１の実施形態の場合と同様に平坦な表面形状を有しているが、第３の実施形態における動圧作用面２６０の軸方向長さは、切削ヘッド３０の軸方向長さよりも短い。動圧作用面２６０は、切削ヘッド３０の前側およびシャフト側の端部の軸方向上流側で終端している。これにより、切削ヘッド３０と処理される凹部２の内壁との間に、一種のポケット状の空間が生じる。これにより、チップ除去工具の切削ウェッジおよび溝なし表面領域または動圧作用面２６０に沿った流体の軸方向の流れが妨げられ、動圧が上昇する。
【００４７】
図１〜図１０に示す実施形態では、動圧作用面６０は、チップ除去工具１０の長手方向の中心軸１１に対して、軸方向に平行に配置されている。ただし、この動圧作用面は、チップ除去工具の長手方向の中心軸に対して、ある角度を形成するように配置してもよい。
【００４８】
動圧作用面は、図示した実施形態とは異なり、凹面または凸面の形状を有していてもよい。
【００４９】
また、切削ウェッジおよび溝なし表面領域の内側に、複数の異なる向きの動圧作用面を配置してもよい。
【００５０】
図４に示す切削ウェッジおよび溝なし表面領域の設計に対して、動圧作用面を半径方向にさらに窪ませてもよく、これにより、２つの円筒状の回転面部分を減少させ、動圧作用面を増加させることができる。動圧作用面は、切削ウェッジおよび溝なし表面領域のジャケット表面が実質的に動圧作用面のみから構成される程度まで、窪ませてもよい。
【００５１】
さらに、切削ウェッジ部分領域に配置される切削ウェッジは、３つより多くても少なくてもよい。
【００５２】
同様に、チップ除去工具が有する穿刺チャネルは、２つより多くても少なくてもよい。中心の流体チャネルから切削ウェッジおよび溝なし表面領域に位置する開口部までの穿刺チャネルの経路は、原則として任意に設計できる。
【００５３】
チップ除去工具は、さらに、シャフト内に例えば平行に延び、それぞれが対応する穿刺チャネルに連結されている複数の流体チャネルを有していてもよい。
【００５４】
チップ除去工具は、シャフトの反対側を向く面に加えて、原則的に、シャフト側を向く面に切削ヘッドのセクションを有することもでき、これにより、チップ除去工具を使用して、チップ除去工具が挿入される凹部の内部出口をバリ取りすることもできる。
【００５５】
また、動圧作用面が切削ヘッド上にどのように形成されているかは問わない。例えば、上記ＤＥ１０３  ２１  ６７０Ａ１に開示されている工具の場合、研削または他の機械加工によって、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部が存在する領域内の切削ヘッド上に、１以上の切削ウェッジの軸方向および／または円周方向に制限されている一部が除去された表面領域を作成することにより、切削ウェッジおよび溝なし表面領域または動圧作用面のそれぞれを容易に作成できる。このようにして作成された切削ウェッジおよび溝なし表面領域は、少なくとも１つの穿刺チャネルの開口部が存在する動圧作用面を有し、その表面積は、少なくとも１つの穿刺チャネルのフロー横断面よりも大きい。切削ウェッジおよび溝なし表面領域のジャケット表面は、図４に示す設計と異なり、動圧作用面のみから構成してもよい。
【００５６】
図示の実施形態では、チップ除去工具は、例えば、リーマとして実現される。しかしながら、これは、静止切削工具、例えば、旋削工具として実現することもでき、あるいは、例えば、フライス加工、穿孔加工、特に深穴掘削、直溝掘削または螺旋掘削工具として、回転軸となる長手方向の中心軸の周りを回転する、切削工具として実現することもできる。
【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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【国際調査報告】
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