(57)【要約】  工具ホルダは製造機械において工具ホルダに配置されるようにした軸２と、カッタが配置されるのに向けられるヘッド３と、軸２とヘッド３との間に配置されかつ前記カッタが振動減衰材料によって製造機械と接触しているように軸２とヘッド３に取着される振動減衰材料４とを含んでおり、振動減衰材料がＣｕと、Ｔｉと、Ｚｎと、ＡｌとＮｉとから成る群から選択された金属または金属合金である。工具ホルダを製造するための工具ホルダの製造方法は工具ホルダが電極として作用しているとき、振動減衰材料の表面被覆体がＣｕと、Ｔｉと、Ｚｎと、ＡｌとＮｉとから成る群から選択される少なくとも１つの金属のイオンを含有している電解液中に沈められている工具ホルダを介して電気化学パルスメッキにより形成される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造機械において工具ホルダに配設されるようにした軸（２）と、
カッタを配設させるようにしたヘッド（３）と、該カッタが単に前記製造機械と接触しているように配置される振動減衰材料（４）から成り、該振動減衰材料（４）がＣｕ，Ｔｉ，Ｚｎ，ＡｌおよびＮｉから成るグループから選択される金属または金属合金であることを特徴とする工具ホルダ（１）。
【請求項２】
前記金属または合金が１μｍと１００μｍとの間にある厚さを有する被覆体の形状で工具ホルダに塗布され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】
前記被覆体が少なくとも２つの層からなることを特徴とする請求項２に記載の工具ホルダ。
【請求項４】
前記被覆体が少なくとも５０の層からなることを特徴とする請求項３に記載の工具ホルダ。
【請求項５】
前記被覆体が少なくとも２００の層からなることを特徴とする請求項４に記載の工具ホルダ。
【請求項６】
前記被覆体が少なくとも５００の層からなることを特徴とする請求項５に記載の工具ホルダ。
【請求項７】
前記被覆体が少なくとも１，０００の層からなることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項８】
前記軸（２）が凹部を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項９】
前記凹部が穿孔されたシリンダであることを特徴とする請求項８に記載の工具ホルダ。
【請求項１０】
前記製造機械と接触させるようにした軸（２）の表面（５）上の少なくともそれらの一部分が振動減衰材料を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１１】
前記工具ホルダの完全長手方向表面が振動減衰材料を備えていることを特徴とする請求項１ないし７および１０のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１２】
前記振動減衰材料（４）が前記軸（２）の表面（５）を取り囲んでいることを特徴とする請求項１ないし７および１０のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１３】
前記軸（２）と前記ヘッド（３）が前記振動減衰材料（４）によって連結された２つの別個の部材であることを特徴とする請求項１ないし７および１０のいずれか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の工具ホルダを製造するための工具ホルダの製造方法において、工具ホルダが電極として作用しているとき前記表面被覆体がＣｕと、Ｔｉと、Ｚｎと、ＡｌとＮｉとから成る群から選択された少なくとも１つの金属のイオンを含有している電解液中に沈められている工具ホルダを介して電気化学パルスメッキにより形成されることを特徴とする工具ホルダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工具ホルダおよび該工具ホルダを製造する工具ホルダの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造機械における工具ホルダは、使用時に振動しかつ雑音を生起する傾向を有している。かかる振動はその結果の精度に負の効果を有することによって作業プロセスを妨げる。振動は、また、製造機械のまわりの環境を悪くする面倒な妨害雑音を生起する。
【０００３】
完全な製造機械はあらゆる振動を生起せず、かつすべてのエネルギは実施されるべきプロセスに伝えられる。実際に、振動は機械の種々の部分が互いに抗して作用するとき常に生起する。機械がより使い古されると、その動的特性の変化が生じる。これは、新たな型の振動が機械の寿命の種々の周期中に生起するかもしれないことを意味する。振動は、加工片の不十分な表面仕上げを導き、さらに、最悪の場合に、結果として、回復できない損傷により、機械および工具を磨耗するかもしれない。
【０００４】
金属材料の加工中、また、加工および機械の雑音からの振動によって発生される高い雑音レベルによって発生されるという問題が生起する。現在まで使用されている工具は音響および振動の十分な減衰が可能であるような型の減衰装置を組み込むかまたは次に付加していない。人間の耳に不快である周波数間隔の振動雑音の大部分を除去できることが重要である。そのレベルは８０ｄＢ以下のレベルに減少されることが望ましい。
【０００５】
工具ホルダ上の長手方向軌道に対する振動減衰材料の配置は米国特許第２，４２６，３５９号明細書によって以前に知られている。その目途は振動を完全に減衰するか、または少なくともそれらを著しく減少することにある。
【０００６】
減衰要素を有する工具ホルダは国際公開第ＷＯ０２／４５８９２号パンフレット（図１４）によって以前に知られている。減衰要素と工具本体との間の距離は加工中に工具本体と減衰要素との間の相対的な移動が可能であるようになっている。
【０００７】
幾つかの工具用の工具ホルダは米国特許第５，０３３，３４０号明細書によって以前に知られている。開口部が各工具と工具ホルダとの間の接続面に存在し、そして「減衰サンドイッチ」構造がこの開口部に配置されている。この構成は鋼および粘弾性材料の交互の層からなっている。この構成は雑音を減少すると考えられている。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第２，４２６，３５９号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ００２／４５８９２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第５，０３３，３４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
振動の問題を解決するための従来の試みは、かくして、望ましくない振動に関連して逆の位相で振動しかつこの方法においてそれらを無効にするように向けられる工具ホルダの凹所内の重量および流体により複雑な解決案を包含した。他の解決案は振動の無効のための逆の位相で同一の方法において振動するように向けられる工具ホルダの表面上に配置された材料を示している。これらの解決案は、一般に、これがとにかく可能であるとしても、正しい材料および特性が見出される前に面倒な寸法手順および試験手順を伴う。
【００１０】
本発明の１つの目的は、かくして、非常に簡単な方法において振動を減衰するために必要な状態を有する工具ホルダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
それゆえ、本発明は、製造機械において工具ホルダに配置されるようにした軸と、カッタを配置させるようにしたヘッドと、前記カッタが振動減衰材料によって製造機械と接触しているように配置される振動減衰材料とから成り、該振動減衰材料がＣｕと、Ｔｉと、Ｚｎと、ＡｌとＮｉとから成る群から選択される金属または金属合金である工具ホルダを提供する。
【００１２】
工具ホルダは、この方法において、製造機械と直接接触しておらず、したがって、相当な範囲にわたって振動を減衰するために必要とする状態を有している。
【００１３】
金属または合金が１μmおよび１００μmの間の厚さで表面被覆体の形状で工具ホルダに適用（塗布）されるならば、とくに好都合である。
【００１４】
表面被覆体が少なくとも２つの層を含むならば利点がある。
【００１５】
本発明による方法によれば、表面被覆体は、工具ホルダが電極として作用するとき、Ｃｕと、Ｔｉと、Ｚｎと、Ａｌと、Ｎｉとから成るグループから選択される少なくとも１つの金属のイオンを含有している電解液中に沈められている工具ホルダを介して電気化学パルスメッキにより形成される。
【００１６】
通常の工具ホルダに比較して、５００〜６００％の減少が、本発明による工具ホルダによって得ることができることが明らかとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に関して、本発明の第１実施形態は軸２とヘッド３とからなっている工具ホルダ１によって構成されている。カッタはヘッド３に配置されるようになされている。工具ホルダ１の軸２はその表面５のまわりに振動減衰材料４を備えている。必須でない鉄管６は、工具ホルダ１が製造機械に取着されるとき取り付け力をより均等に分布するように向けられる振動減衰材料４のまわりに配置されている。
【００１８】
図２に関して、本発明の第２実施形態は工具ホルダ１によって構成されている。この工具ホルダ１はカッタを収容するようにした前方のヘッド３と、製造機械に取り付けられるようにした後方の軸２との２つの部材に物理的に分割されている。軸２とヘッド３は振動減衰材料４によって互いに分離されている。振動減衰材料４は工具ホルダの前方端に対するカッタの取着と製造機械に取り付けるのに向けられる領域との間の工具ホルダ上のあらゆる位置に配置させることができる。振動減衰材料４は図２に示される方法において前方端に配置されるのが好ましい。
【００１９】
工具ホルダ１の軸２は図１に示されるように工具ホルダの表面上に、または図２に示されるように軸２とヘッド３との間に金属被覆体の形状で振動減衰材料を備えている。かくして、振動減衰材料はＣｕ，Ｔｉ，Ｚｎ，ＡｌおよびＮｉを含んでいるグループからの金属または金属合金である。試験は、１μmおよび１００μmの間の厚さを有する薄い被覆体が機械的な加工中に生起する振動を減衰するように作用することを示した。その試験は減衰容量と被覆体を作成する層の数との間に正の相関関係があることを示している。１，０００の層までを含んでいる被覆体が試験において吟味された。しかしながら、減衰作用の増加はさらに層の数を増加することによって得ることができると推定される。工具ホルダへまたは互いの上に層を貼り付ける（塗布する）最も適する方法は現行ではパルスメッキの技術である。これは、基板がメッキ浴に浸漬されるときその基板を通る電流パルスの移動に基礎を置いている。メッキ金属は、そこで、この場合に工具ホルダである基板に、電気化学的プロセスにおいて付着する。パルスメッキは幾つかの層を形成するために１つの個々の浴槽において使用することができる。層の特性はパルスの特性を変化することによって変えることができる。記載されるべきことは、工具ホルダの、不変的堅牢性および弾性率のごとき、良好な機械的特性が制限された被覆体の厚さによって得られるということである。
【００２０】
以下の表１は、層の材質、厚さおよび数の幾つかの組み合わせの比較調査の測定結果を示している。使用されているバルス持続時間は０．１秒と１秒との間に横たわっている。パルス持続時間は層の厚さに直接影響を及ぼしている。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
被覆体の合計の厚さの影響は減衰効果に顕著な程度に影響を及ぼさず、少なくとも、あらゆる意味において層の数と同一の顕著性を持たないと思われる。増大する数の層による改善された減衰能力は層間の中間面に生起するエネルギの損失に主として寄与される。
【００２３】
工具ホルダの軸が凹所（キャビティ）、好ましくは穿孔されたシリンダを備えている場合に、減衰特性は大きい程度に改善され得ることを立証した。
【００２４】
完成した工具ホルダは振動減衰材料で被覆され得ることが実現されるべきである。これはパルスメッキの技術に関連付けられる利点を少なくとも含んでいる。変形例において、工具ホルダはそれに対するカッタまたは工具の接触の表面を除いて振動減衰材料で完全に被覆され得る場合も可能である。一定のさらに他の振動減衰効果がこれらの意味で達成され得ることを示唆する徴候がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態による工具ホルダの一部を断面で示す正面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による工具ホルダの一部を切欠して示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      工具ホルダ
２      軸
３      ヘッド
４      振動減衰材料
５      表面
６      鉄管
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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