(57)【要約】  工具を用いて工作物を加工するための方法において、工具は、工作物と噛み合い、それら２つの間に切削運動が引き起こされる。さらに、工作物と工具との間の相対的な第１振動運動であって、切削運動に重畳される第１振動運動が、第１振動運動の１つまたは複数の特性値および切削運動の１つまたは複数の特性値が互いに関連付けられて調整されるように、引き起こされる。重畳された振動運動はまた、工作物の特徴的な表面領域が生成されるように、引き起こされてもよい。
2014523348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を用いて工作物を加工するための方法であって、工具は、工作物と噛み合い、切削運動が、それら２つの間に引き起こされる方法において、
工作物と工具との間の相対的な第１振動運動であって、切削運動に重畳される第１振動運動が、第１振動運動の１つまたは複数の特性値および切削運動の１つまたは複数の特性値が互いに関連付けられて設定されるように、引き起こされることを特徴とする方法。
【請求項２】
切削運動の特性値、および第１振動運動の特性値は、工作物の加工中に、変更され得ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
旋盤運転の場合、
第１振動運動の周波数ｆｖ、および工作物の回転周波数ｆｓは、ｎを整数とし、かつｋ１を０と１との間の位相変位として、ｆｖ＝（ｎ＋ｋ１）＊ｆｓを満たし、ならびに／または、
バイトの振動振幅ａｖ、およびバイトの送り速度ｖｓは、ｋ２を選択された実数因子として、式ａｖ＝ｋ２＊ｖｓ／ｆｓを満たし、ならびに／または、
切れ刃長さｌｓは、ｋ３を選択された実数因子として、ｌｓ＝ｋ３＊ａｖを満たす、
ことを特徴とする請求項１および２のうちの１つまたは複数に記載の方法。
【請求項４】
工具を用いて工作物を加工するための方法、特に請求項１〜３のうちの１つまたは複数に記載の方法であって、工具は、工作物と噛み合い、切削運動が、それら２つの間に引き起こされる方法において、
工作物と工具との間の相対的な第１振動運動であって、切削運動に重畳される第１振動運動が、工作物の特徴的な表面領域が生成されるように、引き起こされることを特徴とする方法。
【請求項５】
工作物の加工中、第１振動運動は、工具の位置に応じて制御され、好ましくは、さらに、生産されるべき工作物を記述するデータに応じて制御されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
振動の振幅および／もしくは方向、ならびに／または第１振動運動の周波数および／もしくは波形は、工具の位置に応じて制御されることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
工具を用いて工作物を加工するための方法、特に請求項１〜６のうちの１つまたは複数に記載の方法であって、工具は、工作物と噛み合い、切削運動が、それら２つの間に引き起こされる方法において、
工作物と工具との間の相対的な第１振動運動であって、切削運動に重畳される第１振動運動が、生成される表面が第１振動運動なしの加工と比較して変更されるように、引き起こされることを特徴とする方法。
【請求項８】
第１振動運動は、材料の除去を少しだけ変更し、特に、切削運動による除去と比較して、２０％未満だけ、好ましくは１０％未満だけ、または５％未満だけ変更することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
切削運動、および第１振動運動は、同一の駆動部、または異なる駆動部によって引き起こされることを特徴とする請求項１〜８のうちの１つに記載の方法。
【請求項１０】
切削運動、および第１振動運動は、異なる駆動部であって、両方が工具を駆動する駆動部、両方が工作物を駆動する駆動部、または１つが工具を駆動し、１つが工作物を駆動する駆動部によって引き起こされることを特徴とする請求項１〜９のうちの１つに記載の方法。
【請求項１１】
第１振動運動は、局所的な工作物表面に平行な運動成分、および／または局所的な工作物表面に垂直な運動成分を有することを特徴とする請求項１〜１０のうちの１つに記載の方法。
【請求項１２】
切削運動は、第２振動運動、ならびに／または工具に対する工作物の前進直線運動および／もしくは回転運動を含むことを特徴とする請求項１〜１１のうちの１つに記載の方法。
【請求項１３】
以下の特徴、
‐  第１振動運動は、並進運動、および／または回転運動を含む、
‐  第１振動運動は、１つの空間次元において延びる、２つの空間次元において延びる、または３つの空間次元において延びる、
‐  切削運動は、並進振動および／もしくは回転振動を含み得る第２振動運動を含む、または前進回転を含む、
‐  切削運動は、工作物表面に沿って前進する送り運動を含む、
‐  第１振動運動の制御は、第１振動運動のオン／オフ切り替え、または第１振動運動の１つまたは複数の特性値のアナログ変調を含む、
‐  第１振動運動の制御は、工作物における工具の瞬間的な位置に応じて実行される、および／または先の工具の位置もしくは後の工具の位置に関する瞬間的な相対位置に応じて実行される、
‐  工具は、規定された切れ刃を有する工具、または規定されない切れ刃を有する工具である、
の１つ、または複数を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
工作物の加工、特に請求項１〜１３のうちの１つに記載の方法を実行するための工作機械であって、
機械フレームと、
機械フレームに取り付けられる工具保持治具と、
機械フレームに取り付けられる工作物保持治具と、
工具と工作物との間の相対位置を調整するためのアクチュエータと、
工具と工作物との間の切削運動を引き起こすための駆動部と、
機械部品を制御および／またはフィードバック制御するための制御器システムと、
を含む工作機械において、
前記制御システムは、請求項１〜１３のうちの１つに記載の方法を実行することを特徴とする工作機械。
【請求項１５】
工作機械、特に請求項１４に記載の工作機械における使用、および／または工作物加工方法、特に請求項１〜１３のうちの１つに記載の方法における使用のための工具であって、切れ刃が、第１振動運動の振幅に適合するように、特に、切れ刃の領域が、寸法が第１振動運動の振幅のオーダーである構造を有してなるように構成されてなることを特徴とする工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立クレームの前提部に係る工作機械および工作物の機械加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
規定された切れ刃を備える工具を用いて切削することにより、工作物を機械加工することが知られている。これに関連して最もよく知られた方法は、穴あけ加工、旋盤加工、フライス加工および平削り加工である。関連する工具は、１または数個の特徴的に規定された、明確に描写可能な切れ刃を有している。機械加工は、工具、特にその切れ刃と、工作物との間の相対運動によって行われる（切削運動）。それは、特定の除去速度および特定の工具磨耗に関係して行われ、ある程度、予測可能な特性の表面を生成する。穴あけ加工処理においては、一般に、工具が動かされ、旋盤加工処理においては、工作物が動かされる。フライス加工処理においては、一般に、フライスが動かされながら、もしくは工作物自体が動かされながら、フライスが回転する。平削り加工処理においては、工具もしくは工作物が動かされてもよい。
【０００３】
さらに、規定された切れ刃を持たない振動工具を用いて、工作物を機械加工することが知られている。振動工具はザラザラしており、それらは、研削に役立ち、比較的高い周波数で、たとえば５ｋＨｚ以上、または１０ｋＨｚ以上、または２０ｋＨｚ以上の周波数で振動する（振動運動）。人間の可聴域を超え得る高い振動周波数のために、その加工はしばしば超音波加工と呼ばれ、その機械は超音波機械と呼ばれる。工具の振動は、並進振動でも回転振動でもよい。工具は、工作物に沿って表面に平行に移動し、やすりがけのような方法で材料を除去すればよい。しかしながら、それはまた、（工作物の表面に対して垂直に）打ち付けることによって、工作物に作用してもよい。
【０００４】
規定された切れ刃を備える工具を用いた既知の機械加工方法の欠点は、特定の機械加工の場面において、特に、特定の工作物材料の場合において、除去速度が相対的に低い、または工具磨耗が相対的に高い、または機械加工されるべき工作物の表面品質が相対的に悪いことである。それは、規定された切れ刃を有する従来型の工具を用いて機械加工する際の切屑の発生が、比較的粗くかつ欠けた、最適に機械的耐久性がなく、環境の影響（腐食、錆び）に敏感な表面を生成することから明らかである。
【０００５】
さらなる欠点は、工作物の表面がしばしば、その微細構造に関して、工作物の使用仕様に不十分にしか適合せず、この状態で使用されるか、もしくは再加工されなければならないことである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、生産された工作物の表面に望ましい微細構造を生み出す工作機械および工作物の機械加工方法を提供することである。
【０００７】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に向けられている。
【０００８】
工具を用いて工作物を機械加工する方法の場合、それら２つの間の相対的な切削運動とそれに重畳された第１振動運動とは、第１振動運動の１または複数の特性値が、切削運動の１または複数の特性値に従って調整されるように引き起こされる。逆に、切削運動の１または複数の特性値は、第１振動運動の１または複数の特性値に従って調整されてもよい。振動運動の特性値および／または切削運動の特性値は、工作物の機械加工中に可変でもよい。
【０００９】
工具を用いて工作物を機械加工する方法の場合、特に上記のように、それら２つの間の相対的な切削運動とそれに重畳された第１振動運動とは、工作物の特徴的な表面領域が生成されるように引き起こされる。第１振動運動は、工具の位置に従って、また好ましくは、生産されるべき工作物を描写するデータに従って制御されてもよい。
【００１０】
工具を用いることによって工作物を機械加工する方法では、特に上記のように、それら２つの間の相対的な切削運動とそれに重畳された第１振動運動とは、第１振動運動の無い機械加工と比べて、生成される表面が変更されるように引き起こされる。
【００１１】
適合した工具が用いられてもよく、特に工具は、その切れ刃が、第１振動運動の振幅の大きさのオーダーの構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施形態について説明する。
【図１】工作機械を概略的に示す図である。
【図２】工作機械の制御システムを概略的に示す図である。
【図３】工具を概略的に示す図である
【図４】方向の表示を概略的に示す図である。
【図５】運動パラメータの整合した決定のための図である。
【図６】特徴的な表面領域の生成のための図である。
【図７】適合した工具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の実施形態
工作機械は、工作物に対する工具の切削運動によって工作物を機械加工するための切削工具と、工具と工作物との間の振動運動を発生させる振動ユニットとを含む。工作物の機械加工方法においては、切削工具と工作物との間の相対的な切削運動と振動運動とが、同時にまたは交互に引き起こされる。
【００１４】
切削および振動加工の組合せは、工具の規定された切れ刃を用いることによる工作物からの切屑の分離が、工作物と切れ刃との間の可変な相対運動によって行われるという利点を有する。したがって、切屑は、あまりむしらない方法で、しかし次第に切削する方法で分離される。このようにして、あまり粗くない表面が生成され、機械加工後、その工作物の表面は、相対的に高い残留圧縮応力を有し、あまりむしられず、また溝が形成されず、それは、環境の影響および機械的な負荷に対する表面の硬さおよび抵抗に関して好ましい。
【００１５】
振動ユニットは、好ましくは、工具の近傍に配置される。それは、１または数個の圧電アクチュエータまたは電磁アクチュエータを含んでもよい。振動周波数は、５ｋＨｚ以上、１０ｋＨｚ以上、２０ｋＨｚ以上または４０ｋＨｚ以上でよい。工作機械は、ボール盤、旋盤、フライス盤、平削り盤または同様のものでよい。振動運動の方向は、工具の切削運動に平行および／または直角、またはその間の角度でよい。それは、局所の瞬間的な工作物の表面に対して平行でもよく、またはそれに対して、０度よりも大きな特定の角度でもよい。それは、工作物の表面に対して直角でもよい。
【００１６】
工具は、たとえばその特定の面または刃が、従来型の工具と比較して、粗面化され、鋸歯状にされ、または別な方法で改良されるという点で、潜在的な振動運動に適合してもよい。その改良は、工具が特定の共鳴周波数を有し、またはそれを避けるという種類のものでよい。
【００１７】
振動ユニットは、急速交換（自動的に交換可能な）工具の一部であって、適切な装置からエネルギーを受け取ればよい。たとえば、非接触の（誘導の）エネルギー伝送を行う構成でもよい。
【００１８】
制御／フィードバック制御は、切削運動と振動運動とを制御／フィードバック制御してもよい。
【００１９】
加工パラメータを検出するセンサが設けられ、その加工パラメータは、制御システムへフィードバックされてもよい。切削運動と振動運動とを制御することは、互いに独立して、または交差した方法で行われてもよい。一方の運動は、他方の運動の制御パラメータまたは測定パラメータに従って、制御またはフィードバック制御されてもよい。
【００２０】
切削運動と振動運動とは、互いに同時に、または、交互に、互いに独立して、それぞれ個別に実行されてもよい。
【００２１】
図１は、工作機械１０を概略的に示している。それは機械フレーム１を有する。作動中、一方で工作物６が、他方で工具７が、様々な中間リンクを介して、機械フレーム１に取り付けられる。工具および／または工作物の並進および／または回転位置の静的な調整のために、幾つかの調整軸２ａ，２ｂが設けられてもよい。機械フレーム１と工作物テーブル４との間に調整軸２ａが、および／または機械フレーム１と工具７との間に調整軸２ｂが設けられてもよい。
【００２２】
さらに、切削工具または工作物テーブルまたは工作物保持治具のための少なくとも１つの駆動部３ａ，３ｂが設けられる。通常、駆動部は、電気的に作動されてもよく、機械的な増速機ユニットまたは減速機ユニットを有してもよい。工具は、フライス、特にエンドミルであってもよく、それは、工作物の加工中、電気的に回転されるように駆動される。穴あけ工具の場合、駆動部３ｂは、たとえば、穴あけ工具７またはドリルチャックを回転させる、変速機付きの電動機であってもよい。旋盤の場合、駆動部３ａは、旋盤用チャックを回転させる、変速機付きの電動機であってもよい。通常、駆動部３ａは、機械フレーム１と工作物６との間に配置され、および／または駆動部３ｂは、機械フレーム１と工具７との間に配置されてもよい。
【００２３】
工具７は、素早くかつ、要求される場合には、自動的にも交換されるように、クイックロックカップリング５，５ａを介して、および／または工具インタフェース５ｂを介して交換可能であってもよい。クイックロックカップリング５，５ａは、工具側のコーン５ａとそれと整合する装置側の座部または同様なものを備える通常の円錐クラッチであってもよい。工具インタフェース５ｂは、実際の工具に直接配置され、工具シャンクのための座部を含み、かつコレットチャックまたは同様なものを有してもよい。工作物６は、工作物テーブル４上に配置され、その上で固定されてもよい。
【００２４】
工具７と工作物６との間の従来型の切削運動に加えて、それら２つの間の相対的な振動運動を引き起こす振動ユニット１１が設けられる。図１では、振動ユニット１１がクイックロックカップリング５ａのフレーム側の端部に配置される実施形態が概略的に示されている。しかしながら、振動ユニット１１は、動力の流れにおいて他の位置に配置されてもよい。振動ユニットはまた、工具のより近くに、たとえばクイックロックカップリング５の工具側に配置され、この場合には、前記工具インタフェース５ｂがさらに振動ユニット１１と工具との間に配置されてもよい。振動ユニット１１はまた、工作物テーブル４の近傍、たとえば工作物４と駆動部３ａとの間、またはアクチュエータ２ａに、または機械フレーム１に配置されてもよい。
【００２５】
図示の実施形態では、振動ユニット１１は、振動方式で工具７を作動させるように設計されている。振動は、線形振動または回転振動であってもよい。
【００２６】
線形振動は、局所的な工作物面に対して平行および／または垂直な方向成分を有してもよい。ボール盤の場合、振動はドリル軸に沿って起こってもよい。旋盤の場合、バイトが振動されてもよい。フライス盤の場合、フライスまたは工作物が振動されてもよい。
【００２７】
回転振動は、機械に既に存在する回転軸のまわりに起こり、適切に配置されて作動された振動ユニットによって導入されてもよい。通常、それは、回転運動が既に与えられている機械の要素（たとえば、ボール盤の場合、ドリルチャックまたは穴あけ工具）に導入されてもよい。しかしながら、同軸まわりに、それは、回転運動が与えられている、その要素のそれぞれ反対側の部分に（ボール盤の場合、工作物テーブルにまたは工作物に）導入されてもよい。旋盤の場合、回転軸まわりの回転振動は、旋盤用チャックに与えられてもよい。フライス盤では、回転振動は、フライスにその軸まわりに与えられてもよい。
【００２８】
複数の振動、特に回転振動と線形振動は、数個の振動ユニットを介して、同時に、かつそれらが互いに重なり合うようにして導入されてもよい。複数の振動ユニットが設けられているとき、幾つかは工作物または工作物テーブルに作用し、幾つかは工具または工具保持治具に作用してもよい。
【００２９】
振動ユニットは、１または複数の振動体、たとえば圧電素子を含んでもよい。それらは、同一のまたは相違する信号を受信してもよい。その相違は、位相変位または反転であってもよい。
【００３０】
振動周波数は、５ｋＨｚ以上、または１０ｋＨｚ以上、または２０ｋＨｚ以上、または４０ｋＨｚ以上であってもよい。振動ユニット１１と駆動部３ａ，３ｂとは、同時に作動可能であってもよく、またはそれぞれが独立してかつ交互に作動可能であってもよい。制御システムは、両方の動作モード（同時動作、交互動作）のために設計されてもよい。
【００３１】
工作機械１０は、通常、加工パラメータを検出するセンサシステム１４を含んでもよい。センサシステムは、工作機械のいたる所に分布する１または複数のセンサを含んでもよい。その信号は、配線１６を介して、制御／フィードバック制御システム１２にフィードバックされ、そこで、さまざまな機械要素の作動のために、記録され、および／または出力され、および／または考慮される。制御システム１２は、機械の個別の要素につながる、換言すれば、特に駆動部３ａ，３ｂ、調整軸２ａ，２ｂ、および振動ユニット１１につながる作動配線１５を有している。
【００３２】
さらに、図示されないが、操作者のための出力ユニットが設けられてもよい。１３は、メモリ（たとえば、半導体メモリおよび／またはディスク記憶装置）を表す符合であり、それは、一方で、たとえば工作物のための加工プログラムを含み、他方で、切削運動のための、振動運動のための、または駆動パラメータへの依存のための、特に、切削運動のための、および振動運動のための、入力パラメータまたは決定された／測定されたパラメータ（表または公式によって）に関する特性値を含む。制御システムは、メモリにアクセスでき、そこで、たとえば入力変数から制御変数を計算するための２または多次元の表にアクセスできる。
【００３３】
振動ユニット１１では、個々のパラメータ、特に振動周波数、振動振幅、作動信号の波形、振動の方向などが、調整可能／制御可能であってもよい。一の信号パラメータまたは複数のパラメータは、フィードバック制御、すなわち、検出されたフィードバック値に従って調整されてもよい。
【００３４】
図２は、制御システムのフィードバックループ部分を概略的に示している。１２は、図１のフィードバック制御装置を表す符合である。存在してもよい、プログラムに関連する部分は示されていない。この部分では、制御およびフィードバック制御システムのために個別の機械要素を制御し、かつそれぞれに制御パラメータと目標値とを予め設定する加工プログラムが記憶されてもよい。制御システム１２は、デジタル制御システムとして設計され、処理過程とのインタフェースで、図示されていないアナログ／デジタルコンバータを含んでもよい。それぞれの動作状体への依存において、制御システム１２またはフィードバック制御システム１２は、たとえばメモリ１３から取得された、または前記制御プログラムによって決定された設定値を含んでもよい。
【００３５】
図２では、制御システム１２は、２つの部分、すなわち、一方では、自切削工具７の従来型の駆動部３ｂのための、たとえばドリル用の電動機のためのフィードバック制御装置２１から構成されているとして概略的に図示されている。実際の処理過程は、ここではボックス３ｂによって表されている。１４ａは、配線１６ａを介してフィードバックされる従来型の切削運動に関連するセンサシステムを表す符号である。
【００３６】
本発明に係る振動運動を制御／フィードバック制御する、さらなるフィードバック制御装置２２が設けられる。配線１５ｂを介して、それは実際の処理過程へ、特に振動ユニット１１へ信号を出力する。１４ｂは、配線１６ｂを介してフィードバックされてもよい振動固有値のためのセンサシステムを表す符号である。
【００３７】
基本的に、振動運動および切削運動は、同時にまたは交互に実行されてもよい。個別の運動を制御することは、制御またはフィードバック制御レベルで、それぞれ個別の予め設定された仕様に従って、互いに独立して行われるか、または、たとえば、従来型の切削運動駆動部のための出力信号１５ａを、振動駆動部（配線２３）のためのフィードバック制御装置２２に導入することによって、および／または、逆に、振動駆動部１１のための出力信号１５ｂを、切削駆動部（配線２４）のためのフィードバック制御装置２１に導入することによって、交差した方法で行われてもよい。信号１６ａ，１６ｂのフィードバックは、もしそれが与えられるのであれば、「交差した」方法で、すなわち、切削運動（配線１６ａ）に関する加工信号を、振動駆動部のためのフィードバック制御装置２２に与えることによって、および／または、逆に、振動運動（配線１６ｂ）に関する加工信号を、切削運動のためのフィードバック制御装置２１に与えることによって行われてもよい。個々のパラメータの接続および交差接続は、式を用いて、または適切に記憶され利用可能に保持されている表に基づいて行われてもよい。
【００３８】
しかしながら、適切な場合には、切削運動と振動運動とを、全くフィードバック無しに、単に設定値に従って制御する、比較的単純な制御システムが設けられてもよい。これらの設定値は、しかしながら、当然に、互いに関連して決定されてもよい。
【００３９】
１または複数の振動ユニット１１が設けられてもよい。たとえば、第１振動ユニット１１は工具７の近傍に設けられ、第２振動ユニット１１は工作物６または工作物テーブル４の近傍に設けられてもよい。それらは、図２を参照して、切削運動制御２１および振動運動制御２２に関して説明された方法と同様の方法で、個別に制御／フィードバック制御されるように、または互いに関連して制御／フィードバック制御されるように適合されてもよい。一の単一の振動ユニット１１は、幾つかの軸に沿った振動のために適合され、その個別の軸は、互いに独立して作動可能であってもよい。
【００４０】
図２が全体的な制御システムの一部しか示していないことに言及しておく。示されていないのは、従来型の要素（たとえば調整軸、工具交換装置）の制御システムであり、しかしながら、それは存在してもよい。制御システム１２は、必要条件に従って備え付けられる加工コンピュータの一部であってもよい。
【００４１】
工作機械１０におけるセンサシステムは、「センサ」という用語が、同様にかなり複雑な評価メカニズムを含み得る場合に、１または複数の下記のセンサを含んでもよい：振動振幅または振動ユニット１１の周波数の範囲内での振動振幅変動のためのセンサ、一の駆動部、特に振動駆動部１１での電圧および／または電流のための、適用可能な場合には、各駆動部での電圧と電流との間の位相のための、および適用可能な場合には、各値（電流、電圧、位相）の変動のためのセンサ、切削加工の送り速度のためのセンサ。さらなるセンサが設けられてもよい。
【００４２】
図３は、急速交換工具ユニット３０の実施形態を概略的に示している。それは、実際の工具７、たとえばエンドミルを含む。また、それは、振動ユニット１１を含む。さらに、それは、電源３１および工具ユニット３０と工作機械とを接続する連結部５ａを有する。連結部５ａは、一般的な円錐クラッチまたはそれと同様のものであってもよい。振動ユニット１１と工具７との間には、工具７の交換を許容する工具インタフェース５ｂが設けられてもよい。
【００４３】
振動ユニット１１は、電気機械的に作動する振動ユニットまたは圧電駆動の振動ユニットであってもよい。いずれの場合にも、電気エネルギーは必要である。それは、従来型の電気的な接続を介して与えられてもよいが、回転工具の場合、それはスリップリングとして設計される必要があり、従って、比較的複雑である。エネルギー供給は、しかしながら、たとえば工具ユニットに、矢印３３によって示される外部磁界を相対的に変化させる誘導コイル３２を設けることによって、たとえば誘導による無線供給であってもよい。たとえば、コイル３２は、回転工具の回転軸に垂直な平面に存在し、特定の周波数で交互に入れ替わる外部磁界によって貫通されてもよい。コイルは、しかしながら、静的な外部磁界において、工具の回転動作のために、すでにコイル表面を通って、変化する磁場を経験するように方向付けられてもよい。したがって、誘導交流電圧が発生し、それは直接アクチュエータへ与えられてもよい。しかしながら、さらなる（図示しない）電圧形成のための電気電子要素が設けられてもよい。
【００４４】
図３の実施形態の利点は、従来型の工作機械１０におけるそのような方法で設計された工具ユニット３０を用いることが比較的容易であることである。特に、電気的接触は全く設けられなくてよい。しかしながら、誘導結合の充分な効率を保証するために、局所的に適切な磁界が生成されることが必要であってもよい。
【００４５】
図４は、工具７がフライスである場合における、方向の表示を説明するための図を概略的に示している。左から右側へ工作物の表面（矢印７４）を横切って前方へ動作するエンドミルが概略的に示されている。矢印４２によれば、それは軸４３まわりに反時計回りに回転する。７１は、エンドミルの切れ刃である。フライス７と工作物６との間の相対的な切削運動は、矢印７４の方向（ｘ方向）にも延在する。振動運動は、それに対して直角、投影面（ｙ方向）に対して略垂直であってもよい。振動の方向は、しかしながら、たとえばｘ方向に沿ってまたはｚ方向に沿って示されているものとは異なってもよく、またはこれらの方向に対して斜めであってもよい。
【００４６】
図４ｂは、工具７がドリルである場合における、方向の表示を説明するための図を概略的に示している。工作物６に埋没されたドリル７が概略的に示されている。７１は、ドリルの切れ刃を表す符号である。従来型の動作において、ドリル７は、矢印７４で示されるように、その軸７３まわりに回転する。切れ刃７１上の各点は、その結果、矢印７４で示されるように、円の切削運動を行う。本発明によれば、振動運動７５は、矢印７４で表される切削運動の上に重畳されてもよく、または、その運動７５，７４は、交互に行われる。図４ｂは、振動運動が矢印７５に沿って、すなわちドリル軸７３の方向（ｚ方向）に行われる実施形態を示している。振動運動７５は、切削運動７４の方向に対して平行ではない。それは、それに対して略直角、または、特にドリル軸の方向であってもよい。図示の実施形態においては、それは、ドリルの切れ刃の下方の、局所的な工作物表面と平行ではない。むしろ、それは、ある程度その表面に打ち付ける。
【００４７】
従来型の工具と比較すると、工具は、振動運動のためにも設計されてもよい。たとえば、工具の特定の面または刃が粗面化、または従来型の工具と比較して特定の方法で改良されてもよい。特に、たとえば工具の切削面または工具の切れ刃または工具側面は、少なくとも特定の領域において、望ましい方法で振動運動の効率を調整できるようにするために、粗面化または鋸歯状にされてもよい。工具は、望ましい振動刺激に関して、工具の固有の共鳴周波数が与えられるか、または特定の周波数範囲において避けられるように設計されてもよい。工具の共鳴周波数と振動の刺激周波数との間には、予め与えられた離調（相違）が存在し、それは制御されてもよく、または、必要であれば、フィードバック制御が保持されてもよい。工具は、具体的に材料を工具に追加することによって、または工具から材料を除去することによって設計されてもよい。
【００４８】
本発明の上記特徴は、下記のように要約して、リストアップすることができる。
１．工作物（６）に対する工具（７）の切削運動（７４）による工作物の機械加工のための規定された切れ刃（７１）を有する工具（７）と、工具（７）と工作物（６）との間の振動運動（７５）を発生させる振動ユニット（１１）とを含む工作機械（１０）。
２．振動ユニット（１１）が、工具（７）または工作物テーブル（６）の振動運動（７５）をもたらすように設計されている、上記１に係る工作機械。
３．振動ユニット（１１）が、切削運動（７４）の方向に対して平行または直角な方向、またはそれに対して特定の角度で延在する方向に沿って逆転する振動（７５）を発生させるように設計されている、上記請求項１または２に係る工作機械。
４．工具（７）が、ドリル、フライス、特にエンドミル、平削り工具、または、バイトである、上記１〜３に係る工作機械。
５．工具（７）がエンドミルまたはドリルであり、振動ユニット（１１）が、回転軸（７３）に平行もしくは垂直な方向、またはこの軸に対して特定の角度の方向に、エンドミルまたはドリル（７）を振動させるように設計されている、上記１〜４に係る工作機械。
６．互いに依存して、または互いに独立して作動可能な数個の振動ユニット（１１）を含む、上記１〜５に係る工作機械。
７．振動ユニット（１１）が、電磁または圧電駆動部を含み、好ましくは、５ｋＨｚよりも高い、または１０ｋＨｚよりも高い、または２０ｋＨｚよりも高い振動周波数で動作する、上記１〜６に係る工作機械。
８．切削運動（７４）を制御し、かつ振動運動（７５）を制御する制御システム（１２）を含む、上記１〜７に係る工作機械。
９．切削運動（７４）の１または複数の調整可能なパラメータを、振動運動（７５）の１または複数の調整可能なまたは決定されたパラメータに従って制御する装置（２１）を含み、および／または、振動運動（７５）の１または複数の調整可能なパラメータを、切削運動の１または複数の調整可能なまたは決定されたパラメータに従って制御する装置（２２）を含む、上記８に係る工作機械。
１０．切削運動（７４）に関する、および／または振動運動（７５）に関する１または複数のパラメータ、特に、１または複数のアクチュエータでの、振動振幅および／または電圧および／または電流、および／または、振動ユニット（１１）の、機械振動、電圧および電流のうちの２つの間での位相、および／または、切削加工の送り速度（７７）を検出する１または複数のセンサ（１４）を含む、上記８または９に係る工作機械。
１１．制御システム（１２）が切削運動（７４）と振動運動（７５）とを、同時に、または、同一の工具を用いて、それぞれ個別に引き起こしてもよい、上記８〜１０に係る工作機械。
１２．工具（７）が、少なくともその領域において粗面化された、切削面または工具側面または切れ刃を有する、上記１〜１１に係る工作機械。
１３．工具（７）が交換可能であり、振動ユニット（１１）が交換可能な工具に設けられ、好ましくは、エネルギーの無線受信のための装置（３１〜３５）を含む振動ユニット（１１）を備えている、上記１〜１２に係る工作機械。
１４．切削運動と振動運動とが、規定された切れ刃を備える工具と工作物との間で相対的に引き起こされ、切削運動と振動運動とが、それぞれ個別に、さらに同時に利用されてもよい、工作物の機械加工方法。
１５．振動が、並進軸に沿って、および／または回転軸まわりで行われる、上記１４に係る方法。
【００４９】
第２実施形態
工具を用いて工作物を機械加工する方法において、切削運動とそれに重畳された第１振動運動とは、第１振動運動の１または複数の特性値が、切削運動の１または複数の特性値に従って調整されるように、それら２つの間で相対的に引き起こされる。
【００５０】
工作物の機械加工中、切削運動の特性値および振動運動の特性値は、少なくとも暫時、一定であってもよく、変化してもよい。
【００５１】
工具を用いて工作物を機械加工する方法において、特に上記のように、切削運動とそれに重畳された振動運動とは、振動運動が、特徴的な表面領域および／または工作物の表面の微細な構造をもたらすように、それら２つの間で相対的に引き起こされる。第１振動運動は、工具の位置に従って、好ましくは、生産されるべき工作物を描写するデータにも従って、制御されてもよい。
【００５２】
工具を用いて工作物を機械加工する方法において、特に上記のように、切削運動とそれに重畳された振動運動とは、第１振動運動の無い機械加工と比べて、生成される表面が変更されるように、それら２つの間で相対的に引き起こされる。
【００５３】
重畳された第１振動運動は、１つの空間次元において、または２つの空間次元において（たとえば、瞬間的な工作物表面に対して平行な平面において）、または全ての３つの空間次元において、延在してもよい。
【００５４】
振動運動は、変調されてもよい。変調は、切削運動の変数に従って、および／または工作物のデータに従って、および／または機械加工の進捗に従って、および／または時間のような外部変数もしくは外部入力に従って行われてもよい。
【００５５】
適合した工具、特に１または複数の幾何学的に規定された切れ刃と、特に切れ刃の領域が、構造の次元が第１振動運動の振幅の大きさのオーダーである構造を有するという方法で、振動運動の振幅に適合される切れ刃とを有する工具が用いられてもよい。切れ刃の領域の構造は、たとえば一の切れ刃が前記次元に対応する長さを有するようであってもよい。工具において、実質的に連続的な切れ刃は、１または複数の凹所によって、凹所の長さおよび／または切れ刃領域の長さおよび／または前記次元に対応する場所により異なる段の幅を備える、幾つかの領域に分割されてもよい。凹所自体は、段のある切れ刃を有する工具が生じるように、順に、切れ刃として形成されてもよい。
【００５６】
上記の外観を備えて、かつ以下のように、第１実施形態の特徴は、さらに発展してもよい。それらは、これが技術的に排除されない限り、互いに組み合わせられてもよい。
【００５７】
工具と工作物との間の運動に注意を向ける限り、必ずしもそれら２つの要素のうちの１つが（参照システムのような機械フレームに対して）実際に動かされるという宣言をそれとを結び付けなくても、それら２つの間には相対的な運動がある。これは別々に定義されてもよい。
【００５８】
図５は、振動運動の１または複数のパラメータ、および切削運動の１または複数のパラメータを、相互の関連で調整する可能性を例示している。図５ａは、配置の概略／斜視図であり、一方、図５ｂは、機械加工後の、生産された工作物の表面の概略平面図である。機械は旋盤であり、したがって、工具７は切れ刃７１を有するバイトであると仮定する。工作物６は、矢印５２に沿って、ｚ方向に延びる軸５９のまわりに回転する。バイトそれ自体は、矢印５３に沿って前進される。したがって、工作物表面に、工具７の工作物６での切削運動としての、らせん５１によって示された、らせん経路をもたらす。
【００５９】
振動運動５４は、切削運動の送り運動５３に重畳される。図示された実施形態において、それは、送り運動５３に平行に延在する線形振動運動である。方向５４に沿って（５３、軸５９、およびｚ軸に平行に）、バイトは、たとえば適切な駆動によって振動させられることによって振動する。バイトの振動は、質（並進、または回転）および方向（矢印５４）に加えて、周波数、および振幅によっても特徴付けられ、場合によっては、振動運動の波形によっても特徴付けられる。１または複数のこれらのパラメータは、切削運動（回転５２、送り５３）の１または複数のパラメータとの関連で決定されてもよい。工具の特性値はまた、振動運動の１または複数の特性値を数値決定するために使用されてもよい。
【００６０】
たとえば、第１振動運動の周波数ｆｖ、および工作物の回転周波数ｆｓは、ｎを整数とし、かつｋ１を０と１との間の変位とするとき、式ｆｖ＝（ｎ＋ｋ１）＊ｆｓを満たしてもよい。たとえばｎ＝１００、かつｋ１＝０．５であるとき、工作物の１回転あたり、工作物の１００．５回の振動が発生し、それによって、周方向において視て、後の回転の振動変位の最小値が、先の回転の振動変位の最大値に合致する。追加的に、送り速度ｖｓ（矢印５３に従う切削運動）、および切れ刃長さｌｓが、適切に数値決定されているとき、生産た工作物の表面にあるパターンをもたらす。図５ｂは、その一例を示す。
【００６１】
図５ｂにおいて、一点破線５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，…は、図５ａに示されたらせんの、個別の巻線を示す。もちろん、これらの構造は、そのように、工作物表面で見られるものではなく、理想的経路であって、図示されているように、実際には見られない理想的な経路を示すだけのものであることに言及しておく。線５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，…は、一方では、切削運動（矢印５２，５３）、および、他方では、振動運動（矢印５４）の重畳からもたらされる重畳された運動を示す。線５５ａも、理想的経路の、理想的表現である。しかしながら、隣接する軌道５５の最大値および最小値は、互いに対して規定された位相Δを有し、それによって、たとえば、線５６ａ，５６ｂ，５６ｃによって示されているように、巨視的構造が発展する。
【００６２】
図５ｃは、振動する工具によって、工作物に、実際に生成されるような構造を、概略的に示す。再び、５１、および５５は、工具の巨視的らせん経路、または振動経路を指定する。７１´は、２つの位置において、工具７の切れ刃７１の長さを指定する。これに関連して、ダッシュ７１´は、加工処理の特定の時点における、切れ刃の概略的な位置の目安であることを意図されているだけである。切れ刃は、溝を取り除き、該溝は、加工パラメータが適切に選択されているとき、個別の回転における最大値と最小値との重なりをもたらし、それによって、たとえば図示されているように、島５８が残ってもよい。このようにして、偶然に形成されることがなかったパターンを有する、構造化された表面が生成される。
【００６３】
構造の寸法、ならびに構造の絶対および相対位置は、互いに、一方では、振動運動の個別のパラメータに依存し、他方では、切削運動の個別のパラメータに依存する。種々のパラメータは、少なくとも暫時、以下の式のうちの１つまたは複数を常に満たすことができ、それに応じて、選択、設定、または調整されてもよい。
fv = (n1+k1)*fs                    ...          (1)
av = k2*vs/fs = k2*ss              ...          (2)
ls = k3*av = k4*ss                 ...          (3)
【００６４】
量ｆｖは、第１振動運動の振動周波数であり、ｆｓは、回転部分の回転周波数（回転速さ）であり、ａｖは、振動運動の振幅であって、回転運動に垂直、かつ工作物表面に垂直または平行に方向付けられてもよい振動運動の振幅であり、ｖｓは、バイトの送り速度であり、ｓｓは、１回転あたりの送りステップ幅であり、ｌｓは、切れ刃７１の長さ、または切れ刃セグメント７１ａ，７１ｂの長さであり、ｎ１は、整数であり、ｋ１〜ｋ３は、実フィッティングパラメータである。ｋ１が０から１までの範囲にあるとき、図５ｂのΔに対応する０°と３６０°との間の位相変位が達成されてもよい。ｋ２＝０．５のとき、個別の回転の最大値の中心線が、ちょうど接する。ｋ４が１より小さいとき、バイトは、ステップ幅ｓｓよりも広くない軌道を取り除き、それによって材料が残される。しかしながら、ｋ４が１より大きいとき、残される材料はない。要するに、ｋ４は、下限値が、０．０１、０．０２、０．０５、０．１、０．２、もしくは０．５、および／または上限値が０．１、０．２、０．５、１、もしくは２である因子であってもよい。
【００６５】
上記においては、振動運動５４が工作物面に平行である実施形態が記載された。しかしながら、重畳された振動運動５４が工作物面に垂直である実施形態も存在してもよい。図５ａにおいて、これは、回転軸５９に向かい、再び回転軸から離れる振動であろう。その結果、バイト７の切れ刃７１によって、工作物表面の、異なる深さを有する、取り除かれた軌道がもたらされる。このようにして、適切な位相Δにおいて、たとえば、Δ＝０においては、回転軸５９と平行に延び、Δ≠０においては、回転軸に斜めに延びてもよい溝が生じる。その結果、切れ刃長さｌｓは、回転あたりのステップ幅ｓｓよりも大きくなってもよい。
【００６６】
工作物が、フライス加工によって加工されるとき、パラメータは、少なくとも暫時一定であるように、以下の式のうちの１つまたは複数に従って、選択、設定、または調整されてもよい。
fv = vs/lw                        ...          (4)
φ = k5*π                        ...          (5)
【００６７】
量ｆｖは、第１振動運動の振動周波数であり、ｖｓは、工作物表面での切れ刃の送り速度であり、ｌｗは、振動のパターンの波長である。φは、隣接するフライス加工された軌道におけるパターンの幾つかの対の間の、切れ刃の送り方向における位相変位であり、ｋ５は、−１から１までの範囲であってもよい因子である。したがって、隣接するフライス加工された軌道の間の位相変位は、幾つかの軌道にわたって一定であるが、調整されることができ、０でもあってもよい。
【００６８】
穴あけの場合、パラメータは、少なくとも暫時一定であるように、以下の式のうちの１つまたは複数に従って、選択、設定、または調整されてもよい。
fv = (n2+k6)*fs                    ...          (6)
av = k7*vv/fs                      ...          (7)
ls = k8*av                         ...          (8)
【００６９】
量ｆｖは、第１振動運動の振動周波数であり、ｆｓは、ドリルの回転周波数（回転速さ）であり、ａｖは、振動運動の振幅であって、回転運動に垂直、かつ工作物表面に垂直または平行に方向付けられてもよい振動運動の、振幅であり、ｖｖは、ドリル軸に沿った、ドリルの送り速度であり、ｌｓは、ねじれの角度を規定するドリルの側縁における、切れ刃セグメント７１ａ，７１ｂの長さであり、ｎ２は、整数であり、ｋ６〜ｋ８は、０≦ｋ６，ｋ７，ｋ８≦１の、実フィッティングパラメータである。
【００７０】
切削運動が、工作物表面を横切って前進される工具の、第２振動運動であるとき、パラメータは、少なくとも暫時一定となるように、以下の式の１つまたは複数に従って、選択、設定、または調整されてもよい。
fv1 = k6*fv2                        ...          (9)
φ2 = k7*π                         ...          (10)
fv1 = vs/lw1                        ...          (11)
fv2 = vs/lw2                        ...          (12)
lw1 = k8*lw2                        ...          (13)
【００７１】
量ｆｖ１，ｆｖ２は、それぞれ、第１および第２振動運動の振動周波数であり、φは、２つの振動の間の、調整可能な位相変位であり、２つの振動が、同じ周波数、または有理数の周波数比を有するとき、その変位はまた、０であってもよい。量ｖｓは、工作物表面での工具の送り速度であり、ｌｗ１、およびｌｗ２は、それぞれ、第１および第２振動のパターンの波長であり、該第１および第２振動パターンは、工作物表面に形成される。ｋ６は、整数、または整数の逆数であってもよい因子である。それはまた、工作物表面での、工具の、適切な結合リサジュー振動パターンをもたらすように、分子および分母に低い数字を有する有理数であってもよく（たとえば、１／２，１／３，１／４，１／５，２／３，２／５，３／４，３／５，４／５）、あるいはその逆数であってもよい。ｋ８は、整数、または整数の逆数であってもよい。それはまた、前述のように、分子および分母に低い数字を有する有理数であってもよい。
【００７２】
一般に、第１振動運動の１または複数の特性値は、切削運動の１または複数の特性値に応じて調整されてもよい。また、逆に、切削運動の１または複数の特性値はまた、第１振動運動の１または複数の特性値に応じて調整されてもよい。前述の式（１）〜（１３）において、各式の左辺の値は、右辺の値に応じて、決定され、続いて設定されてもよい。しかしながら、式はまた、右辺の値について解くこともでき、その後、この値が、決定され、設定されてもよい。
【００７３】
前述の実施形態は、幾何学的に規定された切れ刃を有する工具（バイト、ドリル、フライス、…）を参照して記載された。それらはまた、幾何学的に規定されない切れ刃を有する工具、たとえば超音波工具に、定性的、かつ定量的に適用されてもよい。
【００７４】
ここまでに記載されたことは、特定の構造を得るための、切削運動と第１振動運動との整合であった。しかしながら、特定のパターンの発生を避けることも所望されることができ、それによって、切削運動、および振動運動のパラメータは、この側面を考慮して、設定される。このことは、切削運動および振動運動の１つまたは複数のパラメータの、（準）偶発的であり、かつまた時間的に変化する設定および／または連続的な変化を含んでもよい。これに関連して、パラメータ（たとえば、第１振動運動の振幅および／または周波数、回転速さ＝工具の回転周波数、送り速度）を設定するとき、値の特定の範囲が、付与されてもよく、または回避されてもよい。
【００７５】
所定の運動パラメータが付与されることを保証する、制御装置、またはフィードバック制御装置が提供されてもよい。パラメータがフィードバック制御され得るように、１または複数のそれぞれ設定された運動パラメータに対して、適切なセンサが提供されてもよい。しかしながら、所望のパラメータを規定可能な精度で調整する精密制御システムもまた使用されてもよい。
【００７６】
図６を参照して、特徴的な表面領域が生成されるような方法において振動が引き起こされる実施形態が記載される。図６ｂにおいて、工作物６および工具７を通る概略の断面が示されている。工具７は、幾何学的に規定されない切れ刃を有する工具、たとえば超音波工具であって、該工具を用いて複雑な形状が生成される工具であってもよい。６１は、図示されない機構による、工作物６と相対的な、工具７の送りを表す。６２は、投影面に垂直な軸のまわりの回転振動として設計された、切削振動を表す。回転振動６２の代わりに、前述の軸のまわりの従来の回転も行われてもよい。６１、および６２は、協同して、切削運動を表す。
【００７７】
一時的に、たとえば、投影面に垂直な並進振動であってもよいさらなる振動運動６３が、それに重畳されてもよい。工具７が工作物表面の点付き領域６４ａの範囲内にあるとき、振動運動６３は、それに加えて、作動されるが、工具が表面領域６４ｂにあるとき、非作動とされる。このようにして、異なる加工パターンが表面に生成され、そのことは、特徴的な表面領域をもたらす。区別は、肉眼によって既に与えられてもよく、あるいは装置を用いる表面検査からもたらされてもよい。
【００７８】
切削運動６１，６２に加えた振動運動６３の作動と、その非作動とは、工作物データに応じて達成されてもよい。しかしながら、それは、先の、もしくは後の工具位置、または抽象的な空間位置（座標系における座標の範囲によって規定される、規定された空間領域）に応じても達成されてもよい。
【００７９】
個別の領域６４の最小寸法（図６における縞の幅、それ以外には、適用できる箇所であれば、個別の／孤立した領域（「島」）の最小直径）は、第１振動運動６３の工作物表面への像の波長の倍数、たとえば波長の少なくとも５倍、または波長の少なくとも１０倍であってもよい。
【００８０】
たとえ図６の実施形態が、幾何学的に規定されない切れ刃を有する工具を参照して述べられていたとしても、同じ手続き（振動運動６３の作動、非作動、または変調）が、規定された切れ刃を有する工具（ドリル、バイト、フライス、…）に対しても可能である。
【００８１】
さらなる実施形態において、工具と工作物との間の相対的な第１振動運動は、工具の切削運動に重畳されるものであり、第１振動運動のない表面処理と比較すると、生成された表面が変更されるように引き起こされてもよい。この点について、第１振動運動は、それを適用する場合、表面品質が、この振動運動なくして達成される表面品質よりも、好ましいものとする効果を有してもよい。重畳された振動の場合の粗さは、重畳された振動のない処理と比較すると、減少してもよい。
【００８２】
一般に、工具の除去速度は、重畳された振動運動５４，６３によって比較的影響されなくてもよく（２０％未満、または１０％未満、または５％未満だけ変化する）、それによって、重畳された振動運動５４，６３は、表面を構造化するために主に機能し、材料を除去するためにはあまり機能しない。
【００８３】
第１振動運動、および切削運動は、同じ駆動部、または異なる駆動部によって生成されてもよい。同じ駆動部は、特に、切削運動が、部分的に、振動運動である場合に使用されてもよい。その後、振動駆動部が、重ね合わせられた電気信号によって、切削運動および振動運動に応じて、作動されてもよい。
【００８４】
異なる駆動部が使用される場合、それらは、両方とも工具の側に設けられることができ、または両方とも工作物の側に設けられることができ、または、機械フレームに対して、一方では、工具の側に、他方では、工作物の側に、それぞれ離間されて動作してもよい。
【００８５】
第１振動運動は、局所的な工作物表面に平行な運動成分、および／または局所的な工作物表面に垂直な運動成分を有してもよい。第１振動運動は、並進振動、または回転振動であってもよい。
【００８６】
切削運動は、工作物に対する、工具の、第２振動運動、ならびに／または、前進直線運動および／もしくは回転運動を含んでもよい。切削運動は、送り運動と、さらなる運動、特に回転運動とから構成されてもよい。ドリルの場合、送り運動は、ドリル軸に沿って前進し、さらなる運動は、ドリル軸のまわりの回転である。旋盤による処理の場合、送り運動は、軸に沿ったバイトの前進であることができるが、さらなる運動は、工作物の、軸まわりの回転であってもよい。フライス加工処理の場合、送り運動は、工具と加工対象物との間の相対的な並進変位であってもよいが、さらなる運動は、フライス工具の、軸回りの回転運動である。
【００８７】
一般に、第１振動運動は、時間とともに変化することができ、この点において、変調された振動運動と解釈されてもよい。変調は、第１振動運動の、周波数、振幅（特別な場合、オン／オフの切り替え）、波形、または位相の変化を含み得る。変調は、メモリ１３から得られる、もしくは測定される工作物データに従って行われることができ、または工作物に対する工具の位置データだけに従って行われることができ、または具体的な測定処理パラメータ、もしくはその反対に、得られた処理パラメータ、たとえば切削運動のパラメータに従って、実行されることができる。
【００８８】
数値決定の仕様に従って、一方では、個別の運動（第１振動運動、切削運動）のパラメータ、および、他方では、切れ刃形状（特に、切れ刃長さ）のパラメータは、選択、および設定されてもよい。残余の自由度は、工程全体を最適化するために使用されてもよい。
【００８９】
第１振動運動の振動周波数は、１００Ｈｚを超えることができ、または１０００Ｈｚを超えることができ、または１０，０００Ｈｚを超えることができる。第１振動運動の振幅は、１マイクロメートルを超えることができ、または２マイクロメートルを超えることができ、または５マイクロメートルを超えることができ、または１０マイクロメートルを超えることができ、かつ１ミリメートル未満であることができ、または５００マイクロメートル未満であることができ、または２００マイクロメートル未満であることができる。
【００９０】
制御システム１２は、第２実施形態に記載された方法および方法工程を、制御またはフィードバック制御してもよい。適切なセンサシステムが、信号フィードバックのために設けられてもよい。したがって、制御システムはまた、制御システムによってメモリ１３から順に取り出されてもよい前述の運動パラメータの調整のための、予め設定された仕様を提供してもよい。
【００９１】
一般に、重畳された第１振動運動を工具に適用する手段が使用されてもよい。図７は、その例を示す。そのような手段は、本発明とは独立した部分であると見なされることに言及しておく。
【００９２】
図７ａは、切れ刃７１の切れ刃長さｌｓが１回転あたりのステップ幅ｓｓよりも短い場合の、バイト７の実施形態を示す。振動振幅ａｖは、比較的小さく、特に、切れ刃長さよりも小さいが、その比率、たとえば、切れ刃長さｌｓの、２％より大きい、または５％より大きいが、５０％より小さい、または２５％より小さい比率は注目に値する。
【００９３】
図７ｂは、幾何学的に規定された切れ刃を有する工具を示し（図示された例においては、バイトである）、その切れ刃７１は、不連続である、または分割されている。切れ刃７１は、セグメント７１ａ，７１ｂ，７１ｃ、および７１ｄに分割され、それらは、各々、それ自体、鋭い切れ刃であってもよいが、たとえば、工作物の回転軸５９までの異なる距離を有する。ここで、回転軸５９までの２つの可能な距離のうちの一方または他方を、交互に有する一例が示されている。個別の切れ刃セグメント７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄの切れ刃長さｌｓａ，ｌｓｂ，ｌｓｃ，ｌｓｄは、互いに等しい、または互いに異なる。それらは、各々、それ自体、振動運動の振幅、またはステップ幅に関する上述の式（３）の数値決定仕様を満たす。しかしながら、すべての部分にわたる全長ｌｓもまた、数値決定仕様に反映されてもよい。
【００９４】
構成されたドリルは、その側縁の１つまたは複数において、場合によっては縁に沿って離間された、１つまたは複数の切れ刃セグメント７１ａを有してもよい。１つの側縁における切れ刃セグメント７１ａは、軸方向において、別の側縁における切れ刃セグメントとは異なる場所に位置してもよい。
【００９５】
本発明のさらなる主題は、機械読み取り可能なコードを担持するデータキャリアであり、適切なデジタル的にプログラム制御された工作機械において使用された場合、データキャリアは、該工作機械に、記述された処理全体、または個別の処理工程を実行させる。コードは、実行可能なコード、データコード、または両方のハイブリッドであってもよい。
【００９６】
明細書において示された、先行技術についての特徴、および本発明についての特徴はまた、これらの組み合わせが、異なる実施形態を横断しても技術的に可能である限りにおいて、明示的に言及されていない場合に組み合わせることができる。方法工程に関する記載はまた、これらの工程を実行する装置に関する記載として理解され、特定の装置および部品に関する記載はまた、これらの装置および部品によって実行される方法に関する記載として理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ−６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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