(57)【要約】      （修正有）【課題】ばり取り過程を確実にかつ誤りなく行なうことを可能にする工具、及び装置及び方法を提供する。【解決手段】シリンダ切り欠き１４に口を開いた穴のような通口のばりを取る回転工具は、軸２０にある切断ヘッドを有し、この切断ヘッドは、切断縁を有し、この切断縁は、一部の区間において軸線方向に延びている。工具内に、１つの内側にある流れ媒体通路の形の半径方向力発生装置が統合されており、この流れ媒体通路から差込み通路が出ており、この差込み通路が、切断ヘッドの範囲に又はその近くに、切断縁に対して周方向間隔を置いて、工具の外側周面に口を開いている。切断ヘッドが遊びを持って切り欠き１４内挿入可能なように切断ヘッドの直径が選択されているので、工具の回転の際又は圧力をかけた流れ媒体の供給によって発生される半径方向力は、切断ヘッドが、半径方向に弾性的に転向されるようになっている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸（２０；１２０；２２０；５２０；６２０）にある切断ヘッド（２２；２２２；５２２；６２２）を有し、この切断ヘッドが、少なくとも１つの切断縁（２０＊；５２０＊；６２０＊）を有し、この切断縁が、少なくとも一部の区間において軸線方向に延びており、かつ工具と加工片との間の相対運動に基づいて、切断加工を行なう、例えば側方に例えばシリンダ切り欠き（１４）に口を開いた穴のような穴のばりを取る工具、とくに回転駆動される工具において、工具内に統合された半径方向力発生装置が設けられており、この半径方向力発生装置によって、切断ヘッドが遊び（ＳＲ）を持って切り欠き（１４）内又は穴（１２）内に挿入可能なようにその直径（ＤＳ）を選択した切断ヘッド（２２；５２２；６２２；７２２；８２２；９２２）が、その回転運動の際に望ましくは制御されて半径方向に転向可能であることを特徴とする、穴のばりを取る工具、とくに回転駆動される工具。
【請求項２】
工具内に統合された半径方向力発生装置が、少なくとも１つの内側にある流れ媒体通路（２４；１２４；２２４；５２４；６２４）を有し、この流れ媒体通路から少なくとも１つの差込み通路（２６；５２６；６２６）が出ており、この差込み通路が、切断ヘッド（２２；５２２；６２２）の範囲に又は少なくともその軸線の近くに、望ましくは少なくとも１つの切断縁（２０＊；５２９＊；６２０＊）に対して周方向間隔を置いて、工具の外側周面に口を開いていることを特徴とする、請求項１に記載の工具。
【請求項３】
相応する数の連通開口（２８；５２８；６２８）を有する複数の差込み通路（２６；５２６；６２６）が設けられており、これらの連通開口が、周にわたって不均一に分配されており、連通開口（２８；５２８；６２８）の範囲において工具又は切断ヘッド（２２）と切り欠き（１４）の内壁との間に生じる動圧力（ＦＳＤ）の合計が、軸（２０）を半径方向に転向することができるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載の工具。
【請求項４】
複数の差込み通路（２６；６２６）が設けられており、これらの差込み通路の連通開口（２８；６２８）が、軸線方向にずらされていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の工具。
【請求項５】
少なくとも１つの差込み通路（２６；５２６；６２６）が、０．１ないし５ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項２ないし４の１つに記載の工具。
【請求項６】
複数の内側にある流れ媒体通路が設けられていることを特徴とする、請求項２ないし５の１つに記載の工具。
【請求項７】
少なくとも１つの連通開口（２８）が、切断縁（２０＊）の範囲にあることを特徴とする、請求項２ないし６の１つに記載の工具。
【請求項８】
少なくとも１つの連通開口（２８；５２８；６２８）が、２つの隣接する切断縁（２０＊）の間の溝底部の範囲にあることを特徴とする、請求項２ないし６の１つに記載の工具。
【請求項９】
少なくとも１つの差込み通路（２６；５２６；６２６）が、直線的に形成されていることを特徴とする、請求項２ないし８の１つに記載の工具。
【請求項１０】
少なくとも１つの差込み通路（２６）が、穴によって形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の工具。
【請求項１１】
少なくとも１つの差込み通路（２６）が、浸食された切り欠きによって形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の工具。
【請求項１２】
工具（１０）の軸線（３８）に対する差込み通路（２６）の角度（ＷＮ）が、５ないし１７５°の範囲に、望ましくは４０と６０°の間にあることを特徴とする、請求項９ないし１１の１つに記載の工具。
【請求項１３】
軸（２０）が、切断ヘッドから離れた方の側に部材（４４；１４４；２４４Ａ）を支持し、この部材を介して流れ媒体が、少なくとも１つの流れ媒体通路（２４；１２４；２２４）内に供給可能であることを特徴とする、請求項２ないし１２の１つに記載の工具。
【請求項１４】
部材が、流れ媒体を供給するために同時に取付け及び固定部材（４４；１４４）を形成しており、この取付け及び固定部材によって工具が、工具収容部（３０；１３０）内に回らないようにかつ移動しないように固定可能であることを特徴とする、請求項１３に記載の工具。
【請求項１５】
多数の連通開口（５２８；６２８）が周範囲にあり、この周範囲が１２０°ないし１４０°までの中心角（ＷＺ）によって制限されていることを特徴とする、請求項２ないし１４の１つに記載の工具。
【請求項１６】
多数の連通開口（５２８；６２８）が、周方向に互いに均一にずらされて配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の工具。
【請求項１７】
複数の連通開口（６２８）が、少なくとも１つの大体においてら旋状の線上にあることを特徴とする、請求項２ないし１６の１つに記載の工具。
【請求項１８】
工具内に統合された半径方向力発生装置が、アンバランス質量によって形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の工具。
【請求項１９】
アンバランス質量が、工具と一片で形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載の工具。
【請求項２０】
アンバランス質量が、分離した構成部分として、望ましくは位置可変に工具に取付けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の工具。
【請求項２１】
周にわたって分配された多数の切断縁（２０＊；５２０＊；６２０＊）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし２０の１つに記載の工具。
【請求項２２】
軸（２０）が、５ないし１０００ｍｍの範囲の長さを有することを特徴とする、請求項１ないし２１の１つに記載の工具。
【請求項２３】
軸（２０；５２０；６２０）が、切断ヘッド（２２；５２２；６２２）の直径に対する比において先細になっていることを特徴とする、請求項１ないし２２の１つに記載の工具。
【請求項２４】
少なくとも１つの切断縁（２０＊；５２０＊；６２０＊）が、工具（１０）の軸線（ＥＡ）に対して所定の角度をなして設置されていることを特徴とする、請求項１ないし２３の１つに記載の工具。
【請求項２５】
切断ヘッド（２２；７２２）が、少なくとも軸（２０；７２０）から離れた方の側に切断面（４０；７４０）を有し、この切断面が、望ましくは面取り又は丸めによって形成されていることを特徴とする、請求項１ないし１５の１つに記載の工具。
【請求項２６】
半径方向の遊び（ＳＲ）が、０．１と５ｍｍの間の範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし２５の１つに記載の工具。
【請求項２７】
少なくとも切断ヘッドが、例えば耐磨耗性の鋼、ＨＳＳ、ＨＳＳＥ又はＨＳＳＥＢＭのような高速鋼、硬質金属、セラミック、サーメット又はその他の焼結金属材料のような高強度の材料からなることを特徴とする、請求項１ないし２６の１つに記載の工具。
【請求項２８】
軸（２０）が、切断ヘッド（２２）から離れた方の側に取付け及び固定部材（４４；１４４；２４４）を支持し、この取付け及び固定部材によって工具が、工具収容部（３０；１３０）内に回らないようにかつ移動しないように固定可能であることを特徴とする、請求項１ないし２７の１つに記載の工具。
【請求項２９】
フライス−、穴あけ−、とくに深穴穴あけ−、直線溝切り穴あけ−又はら旋穴あけ工具として又はリーマとして形成することを特徴とする、請求項１ないし２８の１つに記載の工具。
【請求項３０】
少なくとも１つの切断縁（６２０＊）が、正の切削角（ＲＳＷ）を有することを特徴とする、請求項１ないし２９の１つに記載の工具。
【請求項３１】
少なくとも１つの切断縁（５２０＊）が、負の切削角を有することを特徴とする、請求項１ないし２９の１つに記載の工具。
【請求項３２】
少なくとも切断縁（５２０＊）が、大体においてら旋状に延びていることを特徴とする、請求項１ないし３１の１つに記載の工具。
【請求項３３】
少なくとも軸（２０；９２０）が、例えば硬質材料、硬質金属、サーメット材料又は例えばＣＦＫ材料のような複合材料からなるような高強度の材料からなり、かつばり取り過程の際に生じる切断ヘッドの、したがって軸の半径方向のたわみがもっぱら弾性変形範囲内にあるような弾性を有することを特徴とする、請求項１ないし３２の１つに記載の工具。
【請求項３４】
望ましくは例えばダイヤモンド、望ましくはナノ結晶ダイヤモンド、ＴｉＮ又は（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎからなるような硬質材料層、多重層、又は金属成分Ｃｒ、Ｔｉ及びＡｌ及び望ましくはわずかな割合の粒子を微細化する元素を含む窒化物からなる層としての構成において被覆を行ない、その際、Ｃｒの割合が、３０ないし６５％、望ましくは３０ないし６０％、とくに望ましくは４０ないし６０％にあり、Ａｌの割合が、１５ないし３５％、望ましくは１７ないし２５％にあり、かつＴｉの割合が、１６ないし４０％、望ましくは１６ないし３５％、とくに望ましくは２４ないし３５％にあり、しかもそれぞれ層全体におけるすべての原子に関してこの範囲にあることを特徴とする、請求項１ないし３３の１つに記載の工具。
【請求項３５】
すべての層の構成が、均一な混合相からなることを特徴とする、請求項３４に記載の工具。
【請求項３６】
すべての層の構成が、それ自体均一な複数の個別層からなり、これらの個別層が、一方においてｘ＝０．３８ないし０．５及びｙ＝０．４８ないし０．６及びｚ＝０ないし０．０４を有する（ＴｉｘＡｌｙＹｚ）から、及び他方においてＣｒＮからなり、その際、望ましくは磨耗防止層のいちばん上の層が、ＣｒＮ層によって形成されていることを特徴とする、請求項３４又は３５に記載の工具。
【請求項３７】
穴が、側方に大体においてシリンダ切り欠き（１４）内に口を開いている、請求項１ないし１７及び２１ないし３６の１つに記載の工具によって、穴のばりを取る装置において、回転駆動装置（３２）、及び少なくとも１つの流れ媒体通路（２４）に圧力をかけられた流れ媒体を供給する流れ媒体源（３６）が設けられていることを特徴とする、穴のばりを取る装置。
【請求項３８】
流れ媒体が、流体の又はガス状の冷却及び潤滑剤によって形成されていることを特徴とする、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
圧力発生装置（３６）が設けられており、この圧力発生装置によって３ないし３０００バールの範囲内の流れ媒体圧力が発生可能であることを特徴とする、請求項３７又は３８に記載の装置。
【請求項４０】
請求項１４に記載の工具を有する装置において、工具収容部が設けられており、この工具収容部内に、バヨネット止め金の様式にしたがって取付け及び固定部材（２４４）が収容されていることを特徴とする、請求項３７ないし３９の１つに記載の装置。
【請求項４１】
穴が、側方に大体においてシリンダ切り欠き（１４）内に口を開いており、工具が、切断ヘッドから離れた方の側に、圧力をかけられた流れ媒体を供給するために角柱状の、とくに円柱状の部材を支持する、とくに請求項１４に記載の工具によって、穴のばりを取る装置において、流れ媒体圧力が、工具収容部（３０；１３０）内において工具（１０；１１０）を軸線方向に固定的にかつ回らないように固定するために利用されることを特徴とする、とくに請求項３７ないし４０の１つに記載の穴のばりを取る装置。
【請求項４２】
工具収容部が、流れ媒体を供給する部材（１４４）のための円筒形の収容穴（１５４）、及び鍵穴収容部（１５２）を有するように形成された半径方向に可動のロック部材（１５０）を装備しており、流れ媒体圧力が取付け及び固定部材（１４４）内に供給されるとき、このロック部材に、取付け及び固定部材（１４４）の肩部が押付け可能であることを特徴とする、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
穴が、大体においてシリンダ切り欠き（１４）内に口を開いている、請求項３７ないし４２の１つに記載の装置によって、穴のばりを取る方法において、切り欠き（１４）内に挿入された工具（１０）を通って案内される流れ媒体の圧力が、切断ヘッド（２２）を半径方向に転向し、かつそれにより少なくとも１つの切断縁（２０＊）を取り除くべき切りくずに噛み合わせるために利用されることを特徴とする、穴のばりを取る方法。
【請求項４４】
少なくとも１つの連通開口（２８）から出る流れ媒体が、切断噴流を発生し、この切断噴流によって切削加工を引起こすことができることを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ａ）切り欠き（１４）を備えた加工片に関して相対回転運動を行なう工具（１０）を切り欠き内に挿入し、かつ
ｂ）切断ヘッド（２２）を同時に半径方向に転向する際に、工具（１０）を通る圧力をかけた流れ媒体の流れを構成する：
方法ステップを特徴とする、請求項４３又は４４に記載の方法。
【請求項４６】
方法ステップｂ）の間に、工具（１０）及び／又は加工片が、送り運動を行なうことを特徴とする、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
工具（１０）及び／又は加工片が、１００と５００００ｒ／ｍｉｎとの間の範囲の回転速度で駆動されることを特徴とする、請求項４３ないし４６の１つに記載の方法。
【請求項４８】
切断速度が、２０と３００ｍ／ｍｉｎとの間の範囲に選択されることを特徴とする、請求項４３ないし４７の１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の前段に記載のドリル穴、例えば円筒形凹部の中に横から通じるドリル穴をばり取りするための、好ましくは回転駆動式の工具に関するものである。本発明は更に、発明通りの工具を使ってそのようなドリル穴をばり取りする装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
例えば円筒形凹部の中に横から通じるドリル穴のばり取りは、大きな問題である。そのようなドリル穴は、例えば自動車技術の分野――カムシャフトまたはクランクシャフトの中心アキシャル穴の中に通じるラジアル穴の場合――および自動車油圧技術の分野において、例えば、中心穴で受け止められた弁ピストンをラジアルチャンネルの形の制御接続路を介して制御する必要があるとき、不可欠のものである。こうしたラジアルチャンネルは通例、ドリル加工工程において製作しなければならないので、特殊形状のドリル工具を作る場合でさえ、ラジアルチャンネルが中心穴凹部の中に通じる領域内にばりまたは削り屑が残ることを確実に排除することができない。
【０００３】
この削り屑が流動状況に影響し、それで、油圧制御の機能および調整を損うことを度外視しても、そのような削り屑を運転開始前に除去しなかったとき、ある程度時間が経った後にそれが剥離し、系統内で重大な損傷を生じさせる結果となるという特別な問題は存在する。
【０００４】
そのため、以前から制御技術の分野では、投資に投資を重ねて感度を上げながら、残存する削り屑をラジアルチャンネル入口から可能な限り完全に除去しようと試みてきた。そうして、軸部にはまっているカッタヘッドが除去すべき削り屑を可能な限り精確な位置で削っていけるようにする特殊形状の工具が使用されるに至った。しかし、高い精度が必要であることは、結果的に製造コストを引き上げることになった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明は、ばり取り工程を従来よりはるかに経済的に、しかし、それでもなお高い信頼度で誤りなく実施できるようにする工具および装置、ならびに方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は、工具に関しては請求項１の特徴によって、装置に関しては請求項３７の特徴によって、方法に関しては請求項４３の手順によって解決される。
【０００７】
本発明によれば、比較的低い精確さで凹部またはドリル穴に導入される極めて単純な構造の工具のカッタヘッドを半径方向に振らせることのできる半径方向力発生装置が工具に一体化させられ、それで、工具に関して相対回転運動を実行する、例えば回転駆動式のカッタヘッドが、凹部またはドリル穴、従ってまた、例えばラジアルチャンネルの入口開口部の内面に沿って一種の“周回する”ないしは“旋回する”シェービング運動またはカッティング運動を実行することになる。
【０００８】
工具の刃は、その際、工作物の凹部に関してサイクロイド運動をする。このようにして、ばりないしは削り屑（残存する場合）を損傷せずに、再生可能な形で確実に除去できる、それも、他の箇所に更なる残り屑が生じる危険を冒すことなく除去できることが明らかとなった。
【０００９】
カッタヘッドに作用し、それを好ましくは制御下で半径方向に振らせる半径方向力は、様々な仕方で発生させることができる。有利なバリエーションが、従属請求項２〜１７ないしは１８〜２０の対象である。
【００１０】
特に単純な構造は、従属請求項２〜１７の発展形態をもって得られる。そこでは、通常のマシニングセンタに必ず存在する加圧状態の流動剤、例えば切削加工において使用される冷却剤や潤滑剤が、カッタヘッドを半径方向に振らせるのに利用され、それで、カッタヘッドがばり取りの役目を果たすことになる。
【００１１】
カッタヘッドを半径方向に振らせるときは、流動剤の動圧によってカッタヘッドの領域内とその近辺に呼び起こされる衝撃力も、流動剤の流れの方向転換によって呼び起こされる衝撃力も、それぞれ一定の役割を演じるので、有効半径方向力はうまく制御できるまま留まることになる。
【００１２】
工具の接触箇所はその際必ず加圧状態の流動剤で洗われるので、削り屑を取り去る効果は更に増強される。半径方向に振れる工具軸部の向きは、流動剤の圧力および／または工具軸部の形状寸法を介して幅広い限界内で制御できるので、凹部内のカッタヘッドの半径方向遊びも予め比較的粗く設定することができる。これにより、工具は安価になる。しかし、工具は凹部の軸に対して比較的粗く位置決めすることができるので、工具を受け止める駆動装置の制御もそれによって大幅に単純化できることになる。工具はこれで、相対的に加工精度の低い機械にも装着できることになる。工具の位置決めは、凹部の内周面に沿ったそのシェービング運動それ自体によって行われる。本発明による動作原理は、市販のあらゆる材料、すなわち鋼、ねずみ鋳鉄からプラスチックに至るまで、あらゆる材料に適用できることが確認された。
【００１３】
基本的に、切刃が効果的に切込んでいくよう、工具を十分に半径方向に振らせる圧力をサイドチャンネルの入口開口部と凹部内面の間の領域内に構築するためには、サイドチャンネルが１つだけで足りる。そこでは更に、いわゆる“ウォータカッティング”から知られている切削噴流、すなわち、切削加工を可能にする切削噴流の機能を有する流動剤ジェットがサイドチャンネルから噴出するように切削噴流の流動剤の圧力をサイドチャンネルの直径に調和させることも可能であることが明らかとなった。換言すれば、入口開口部から噴出するジェットは、工具軸部を振らせる機能に関係なくばり取りに利用することができる、それも、今日普通の範囲に属する３０ｂａｒ以上の潤滑剤圧力が適用できるときすでに、利用することができる。
【００１４】
特に効果的な種類の加工は、請求項３の発展形態をもって得られる。なぜなら、多数のサイドチャンネルを介してより高い効率、より高い速度の加工が実行できるからである。この改良により更に、複数の切刃をカッタヘッドに装着することが可能とされ、それで、所要加工時間を更に短縮できることになる。
【００１５】
入口開口部が軸方向において食違いにされた複数のサイドチャンネルが設けられている場合、上に述べた“切削噴流効果”は、増大した軸方向長さ全体にわたって活用することができ、このことが更に加工時間の短縮に役立つ。
【００１６】
明らかとなったのは、サイドチャンネルが請求項５に記載の寸法を持つとき、すなわち、サイドチャンネルの直径が０．１〜５ｍｍの範囲内にあるとき、特に有利な結果が得られることである。
【００１７】
軸部の全長にわたって工具の半径方向たわみ性を容易に制御することができ、そこで、長い軸部が工具の汎用性を高めることにつながる、すなわち、比較的奥深くまで凹部の中に通じるドリル穴のばり取りを可能にするという有利な副次的効果が得られる。使用可能な範囲は、軸部長さで好ましくは５〜１０００ｍｍである。
【００１８】
請求項６に従い、複数の内側流動剤チャンネルが設けられているとき、カッタヘッドの外周面に沿って入口開口部を配置する可能性は大きくなる。
【００１９】
入口開口部は切刃の領域内にあってよく、従って、入口開口部と凹部内面の間のスペースは可能な限り小さくなる。しかし、十分に大きい動圧を作るために流動剤圧力を十分に高くすると、入口開口部が２つの隣接する切刃の間の溝底の領域内にあってもよいことは明らかである。
【００２０】
サイドチャンネルは、基本的に任意の向きに揃えてあってよく、湾曲していてもよく、例えば渦巻状に走っていてもよい。好ましくは、少なくとも１つのサイドチャンネルを直線状に形作る。ここで、それはドリル穴から作ってあっても放電加工された凹部から作ってあってもよい。後者の場合の方が、チャンネル横断面を形作る段階で残っている柔軟性は大きい。
【００２１】
サイドチャンネルの工具軸に対する角度を５〜１７５゜、好ましくは２５〜１５５゜、特に好ましくは４０〜５０゜の範囲内とすると、流れ損失は抑制可能なレベルに留まる。
【００２２】
少なくとも１つの切刃を工具の軸方向面に対してある角度で当たるように設定しておくと、ばり取り時の切削条件に所期の影響を与えることができ、そうすることによって加工精度は高められる。
【００２３】
カッタヘッドと凹部内面の間の半径方向遊びを０．１〜０．５ｍｍの範囲内にすることで良好な結果を得ることができた。この場合の遊びは、流動剤の使用圧力の高さに関係している。また、遊びの値も５ｍｍまでに抑えることができる。
【００２４】
半径方向力発生装置の作りにとって極めて単純な代替例が、請求項１８〜２０の対象である。ここでは、工具の不釣合い、好ましくはカッタヘッドの領域内またはその近辺における不釣合いを利用してカッタヘッドを制御下で半径方向に振らせる。回転数を介して、単純な仕方で半径方向の振りの絶対量を制御することができ、そうすることによって、カッタヘッドを、例えば相対的に小さい回転数で凹部またはドリル穴に導入し、引き続き、少なくとも１つの切刃の所望のばり取り動作が呼び起こされるように回転数を十分な大きさまで上げることが可能となる。カッタヘッドないしは切刃の形は、この実施態様の場合、請求項２〜１７に記載のバリエーションと同じ仕方で作ることができる。
【００２５】
半径方向の振りに影響を与える方法としては更に、工具軸部の形状寸法を最適化する方法が可能である。請求項２３の発展形態をもってすれば、工具軸部の所要の半径方向たわみ性を高めることができる。
【００２６】
請求項２５の発展形態をもってすれば、工具の導入は更に単純化される。カッタヘッドの両側に一種の切欠きを形作っておけば、工具が導入されるドリル穴の出口内側のばり取りにもその工具を利用することができる。ここでも、カッタヘッドの旋回運動により、ドリル穴のばりは徐々に削り取られる、それも、カッタヘッドの丸み部分が工具軸部の方に向けられた状態で削り取られるのである。
【００２７】
工具の材料選択についてはほとんど制約がない。工具は、全体が高張力材料、例えば耐摩耗性鋼、高速度鋼（ＨＳＳ、ＨＳＳＥ、ＨＳＳＥＢＭ）、超硬合金、セラモック、セルメットなどから製造してあってよいが、少なくともカッタヘッドの部分だけ上記材料から製造してあってもよく、ここで、適当な被覆を、特に請求項３４〜３６に記載の態様で施すこともできる。
【００２８】
請求項２８に記載の発展形態をもってすれば、工具は、市販の工具ホルダに嵌め込むことのできる取扱いが簡単な１つのユニットになる。
【００２９】
請求項１３によれば、工具の中に単純な手段を使って流動剤接続用のインタフェースが作られるという特別な利点が得られる。
【００３０】
特に単純で、コスト的に好ましいバリエーションが、請求項１４の対象であり、これによれば、締結／定着本体が同時に流動剤を供給する本体をなす。この本体は、好ましくは、工具の軸部と貼付することもできる単純な細長い中空円筒の形を有する。この円筒形本体は、背側に作用する流動剤圧力を使って工具ホルダのショルダ面に圧し付けることによって該工具ホルダの中に定着させることができるので、適当な耐食性被覆を施せば、この本体は普通鋼から製造してよい。
【００３１】
工具は、フライス、ドリル、特に深穴ドリル、直溝ドリル、スパイラルドリルまたはリーマとして形作ることができる。
【００３２】
レーキ角ないしはバックレーキ角（フライスまたはリーマとして形作る場合）を正の値、例えば０〜１０゜の範囲内、好ましくは５゜以下に保つと、切刃は、相対的に僅少の半径方向圧縮力のもとですでに切削効果を発揮でき、その結果、流動剤圧力はより小さく抑えられることになる。
【００３３】
請求項３１に記載の態様をもってすれば、むしろ、少なくとも１つの切刃のシェービング効果が得られる。この場合の切刃はむしろ、やすりの輪郭を持ち、その結果、請求項３０に記載の態様と比較して高い流動剤圧力をもって加工することになろう。
【００３４】
複数の入口開口部が設けられているとき、これらは、好ましくは――請求項１５に従い――中心角で１８０゜以下、好ましくは１２０゜以下に制限される角度範囲内にある。この場合、入口開口部をこの角度範囲全体に均等に分布させるのが有利である。例えば２つの入口開口部または２列の入口開口部が存在するとき、この入口開口部ないしは入口開口部列の角度間隔は１２０゜になる。入口開口部が３つの場合、角度間隔は６０゜に縮小され、入口開口部が４つの場合は、それが４０゜に、そして、入口開口部が５つの場合は、それが３０゜に縮小される。
【００３５】
少なくとも１つの切刃がほぼ渦巻状に走っていれば、ばりの除去にとって特に好ましい形の切削が得られる。ここでは、入口開口部が複数の場合、これらも同じくほぼ渦巻状の線上に配置し、また、カッタヘッドを軸方向において先細にすることを考慮するときは、螺旋状の線上に配置するのが有利である。
【００３６】
請求項３３に記載の発展形態の工具は、特に、工具軸部が極端に細く作られているとき、例えば、直径が１ｍｍ未満で、同じく小さい直径――例えば約４ｍｍ以下――の深いドリル穴につながるドリル穴の領域内でばり取りを実施しようとする場合に有利である。適切な材料選択により、工具は、軸部がそのような細い作りであっても、カッタヘッドを反復使用後でも正確に心出しするのに十分な安定性を確保できることになる。加工精度は、これによって特にうまく制御できるようになる。そうなれば、カッタヘッド自体は他の材料から製作でき、例えば着脱式に工具軸部に締結できるようになる。
【００３７】
ほぼ円筒形の凹部の中に横から通じるドリル穴をばり取りする装置の有利な態様が、請求項３７の対象である。回転駆動装置は、単純な旋盤または中ぐり盤によって作られていても、ロボットによって作られていてもよい。どちらの場合でも、加工精度の比較的低い機械で足りる。
【００３８】
流動剤自体は、工具軸部を振らせるのに必要な力を発生させるために気体媒質、例えば空気から作られていてよいことが明らかとなった。自明のことながら、微少量潤滑用も含めて市販のあらゆる冷却剤および潤滑剤が使用できる。
【００３９】
好ましくは、装置は、３〜３０００ｂａｒの範囲内の流動剤圧力をもって働く。工具が、請求項２８に記載の締結／定着本体を有するときは、これが差込み継手方式で工具ホルダに受け止められていれば、有利である。
【００４０】
本発明の特別な一側面は、請求項４０に記載の比較的高い流動剤圧力を利用して工具を工具ホルダの中に軸方向および周方向において定着させることにある。すなわち、ばり取り時の切削力は、締結／定着本体が流動剤圧力によってショルダ面に圧し付けられたときに生じる摩擦力によって容易に吸収できることが明らかとなった。これは、締結／定着本体がカッタヘッドより大きい直径を持ち得ることによって更に容易にされる。
【００４１】
請求項４２に記載の発展形態をもってすれば、単純なコンポーネントを使って工具を効果的に固定できる高速固定装置が得られる。
【００４２】
ドリル穴、例えば円筒形凹部の中に横から通じるドリル穴をばり取りする発明通りの方法の主要素は、請求項４３の対象である。その基本原理は、凹部に導入された工具の中を通される流動剤の圧力を利用して、カッタヘッドを半径方向に振らせ、それによって、少なくとも１つの切刃が除去すべき削り屑に切込んでいけるようにすることにある。
【００４３】
本発明の更なる有利な態様が、残りの従属請求項の対象である。
以下、本発明の複数の実施例を概略図面に則して詳細に説明する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１において参照番号１０で表されているのは、ばり取り工具として形作られた回転駆動式、好ましくは回転対称の仕上げ加工工具であり、これをもってすれば、工作物１８においてほぼ円筒形の凹部１４の中に横から通じるドリル穴を、その半径方向内側の端１６において、特に経済的な仕方で可能な限り確実にばり取りすることが可能である。但し、この場ですでに、工具が静止状態にあってもよく、その代わりに、またはそれに加えて、工作物を回転運動させることを強調するものとする。また、工具は、凹部１４の入口開口部のばり取りにも利用することができる。
【００４５】
工具は、例えばフライス、ドリル、特に深穴ドリル、直溝ドリル、スパイラルドリルまたはリーマとして形作られている。決定的であるのは、それが少なくとも切削加工を実行できる切刃２０＊を有することである。
【００４６】
図２および３から分かる通り、工具において軸部２０には、少なくともセクションごとに軸方向に延びる多数の切刃２０＊を有するカッタヘッド２２がはまっている。
【００４７】
工具は、内部に流動剤チャンネル２４を有し、ここからカッタヘッドの領域内を複数のサイドチャンネル２６が出ていく。このサイドチャンネル２６は、その入口開口部２８をもってカッタヘッド２２の領域内でその外周面まで通じるように配置されている。図２から分かる通り、切刃は周囲全体に割当てられているので、入口開口部２８は、少なくとも１つの切刃２０＊、例えば直径方向で向き合う切刃に対して周方向間隔をあけている。更に図１〜３から、カッタヘッド２２の直径ＤＳは、該カッタヘッドが半径方向遊びＳＲをもって凹部１４に導入できるように選択されていることが分かる。半径方向遊びは、好ましくは１ｍｍの数分の一以下で、例えば０．１〜５ｍｍの範囲内である。
【００４８】
かかる工具の構造をもってすれば、以下に図８に則して述べる効果を持つ下記の動作原理を実現させることができる。
【００４９】
工具１０は、回転駆動を実現させるべく、ねじれたりずれたりせずに工具ホルダ３０で受け止められている。工具ホルダには、回転駆動装置３２、送り駆動装置３４および流動剤圧力源３６が割当てられている。送り装置および／または回転駆動装置は、工作物１８のためにも設けてあってよい。工作物１８のために、補助の回転駆動装置および／または送り装置も設けてあってよい。
【００５０】
ラジアル穴１２を半径方向内側の入口領域においてばり取りしようとするときは、工具１０を先ず凹部１４に近付ける（１点鎖線で示した位置）。半径方向遊びＳＲがあるので、位置決めは相対的に低い精度で行うことができ、そのため、相対的に低い精度の機械の使用が許される。
【００５１】
続いて、回転駆動装置および送り装置を作動させ、工具が入口箇所１６に達するところまで凹部に入り込むようにする（または、それに対応する運動学的に逆の運動を生じさせる）。遅くとも、先頭の切刃２０＊が該箇所（２点鎖線で示した位置）に達した時点で、流動剤、例えば水または他の工具冷却剤または工具潤滑剤、または気体流動剤を３〜３０００ｂａｒの比較的高い圧力のもとで内側の流動剤チャンネル２４に送り込む。これで、入口開口部２８の領域内で凹部１４の内周面との共働によって相応の大きさの動圧が構築される。これは、図８に小さい矢印で示してある。加えて、流動剤の方向転換によって呼び起こされた衝撃により、カッタヘッド２２を半径方向に振らせる力が該カッタヘッドに作用する。
【００５２】
多数の入口開口部２８は、該入口開口部２８の領域内でカッタヘッド２２と凹部１４の内面の間に生じた動圧力の総和によって軸部２０が半径方向に振らされるように周囲全体に均等に分布しており、その結果、生じる動圧力と向き合う切刃が、除去すべきばりと箇所１６において接触し、そのばりに沿ってカッティング運動またはシェービング運動を行うことになる。換言すれば、工具は、この瞬間に回転運動に重ね合わせられた円運動、それも、半径方向遊びＳＲの半径を持つ円運動を実行することになる。
【００５３】
その上、入口開口部２８がラジアル穴１２に達し、これを擦っていくたびに、エネルギーに富む切削噴流が構築され、これが結果的に、臨界箇所１６の追加的な切削加工につながる。ばり取り工程は、これで極めて効果的に実施される。
【００５４】
図１〜３から明らかな通り、サイドチャンネル２６は、その入口開口部２８が軸方向において食違いになるように配置されている。これはしかし、無条件に必要ということではない。
【００５５】
入口開口部２８は、例えば０．１〜５ｍｍの範囲内の直径ないしは内法を有する。
【００５６】
上の説明から、記された流動剤圧力のもとで動圧力は軸部２０を十分大きく振らせるのに足りる大きさであることが明らかとなる。５〜１０００ｍｍの範囲内であってよい軸部長さ全体にわたって、弾性変形を制御することができる。図は、軸部２０がカッタヘッド２２の直径ＤＳと比べて先細になっていることを示す。
【００５７】
入口開口部２８は、切刃２０＊の領域内および／または２つの隣接する切刃の間の溝底の領域内にあってよい。
【００５８】
図３から、サイドチャンネル２６は直線状に形作られていることが分かる。このチャンネルは、ドリル穴から作ってあっても放電加工された凹部から作ってあってもよい。
【００５９】
サイドチャンネル２６が工具１０の軸３８に対して傾いている角度ＷＮは、好ましくは５〜１７５゜、より好ましくは２５〜１５５゜、特に好ましくは４０〜５０゜の範囲内である。しかし、それ以外の角度にすることもできる。
【００６０】
示された実施態様において切刃２０＊が工具１０の軸方向平面ＥＡに対してある一定の角度で当たるように設定してあったとしても、これは無条件に必要ということではない。
【００６１】
更に図１〜３および８に示された通り、カッタヘッド２２は切欠き、好ましくは、面取りまたは丸み付けによって例えば球形に作られた切欠き４０を有する。
【００６２】
工具は、耐摩耗性鋼、高速度鋼（ＨＳＳ、ＨＳＳＥ、ＨＳＳＥＢＭ）、超硬合金、セラモックまたはセルメットから製造してあって、適当な普通の被覆が施してあってよい。
【００６３】
上に述べた工具をもってすれば、箇所１６をばり取りできるだけでなく、凹部１４の領域内にある箇所１７および１９もばり取りできる。
【００６４】
以下、どのようにして工具をねじれたりずれたりせずに工具ホルダ３０の中に定着させるかについて述べる。それには先ず、図１〜３による工具の一バリエーションを示した図６および７を参照する。図１〜３に４４で表された、軸部２０と一体の形に作られた締結／定着本体が、図６による実施態様では、貼付型の円筒形スリーブ１４４として形作られている。ちなみに、工具１１０は工具１０に対応する。図６による実施態様において、図１〜３による工具の構造部品に対応するコンポーネントには、頭に“１”を付けた相応の参照番号が付けてある。
【００６５】
スリーブ１４４は普通鋼からなり、好ましくはこれに防食被覆が施されている。スリーブ１４４の取付けには、貼付に加えて、該スリーブを軸部１２０と噛み合い方式で結合させるグラブねじ（図示されていない）を使用することができる。
【００６６】
１４６で表されているのは、流動剤供給源に対して流体密の接続を行う場所に介在する面取り部である。
【００６７】
図６および７による実施態様の特徴は、ホルダ１３０における工具のねじり止めと軸方向位置の確保のために流動剤圧力を利用する点にある。
【００６８】
この目的のため、ホルダ１３０の正面においてばね１４８に抗して半径方向にずらすことのできる掛け金プレート１５０が利用される。これには鍵穴開口部１５２が形作られている。操作ボタン１５１を押し、掛け金プレート１５０をばね１４８の力に抗して図７において下へずらすと、掛け金プレートにある大きい方の円形穴が、工具ホルダ１３０にある円筒形凹部１５４と重なり、そこで、工具を手前から工具ホルダに導入することができる。スリーブ１４４のショルダ１５６が掛け金プレート１５０の滑り面の背後に達した途端、該掛け金プレートは、ピン１５８に当たるまで、ばね１４８の作用のもとで上へ褶動できる。鍵穴開口部１５２のスリット状セクションは、そのとき、軸部１２０の外周に沿って褶動する。スリーブ１４４は、これで掛け金プレートの背後で捕らえられたことになる。
【００６９】
その後、図６において矢印で示した通り、流動剤圧力をスリーブ１４４の裏側に加えると、スリーブは、斜線で表された面１６４をもって掛け金プレートの裏側に圧し付けられる。この圧縮力は、工具のねじり止めを達成するに十分な大きさであり、まして、工具の切刃が厚い削り屑を出さないのであるから、なおさら十分である。
【００７０】
図４および５に示してあるのは、差込み継手方式で軸方向と回転方向の定着を行う更なる改良型工具である。ここでもまた、比較可能なコンポーネントには、頭に“２”を付けた同様の参照番号が付けてある。
【００７１】
ここでも、軸部２２０は、形状を幾らか変えたカッタヘッド２２２に面した側に締結／定着本体２４４をはめており、これで、工具は、ねじれたりずれたりせずに工具ホルダの中に定着できるようになっている。この本体は、ほぼ矩形をなし、差込み継手方式の構造を有する工具ホルダのアンダカットされた凹部（詳細に図示されていない）と共働する。
【００７２】
先にすでに述べた通り、工具軸部を十分に半径方向に振らせるのを確実にするために、流動剤圧力を比較的高い範囲にまで上げるのが望ましい。圧力発生装置は、３０〜３０００ｂａｒの範囲内の流動剤圧力を発生させ得るものが望ましい。しかし、工具軸部をある一定の形に作り、および／または、工具とホルダの間にある一定の隙間ばめを作るためならば、３ｂａｒの圧力ですでに足りる。
【００７３】
好ましくは、工具と工作物の間の相対回転数を１００〜５００００ｒｐｍの範囲内に保ち、その場合、切削速度を２０〜３００ｍ毎分の範囲内とする。
【００７４】
図９および１０にそれぞれ、カッタヘッドの更なるバリエーション３２２および３２３が示してある。図９に示した形の場合、カッタヘッドの横断面はほぼ矩形をなし、図１０に示したバリエーションの場合は、明白な切欠き４４０を見ることができる。サイドチャンネル３２６、４２６もそれぞれ、図９および１０において改良された形を見せている。
【００７５】
図４によるバリエーションのカッタヘッド２２２は半球の形をなし、その中に溝と切刃が作り込まれている。
【００７６】
少なくとも、工具ないしはばり取り工具のカッタヘッドは、好ましくは高張力材料、例えば超硬合金、高速度鋼（ＨＳＳ、ＨＳＳＥ、ＨＳＳＥＢＭなど）、セラモック、セルメットまたは他の焼結金属材料から製造されている。これは、少なくとも最大応力がかかる部分、すなわち、少なくとも１つの切刃２０＊の領域に被覆、好ましくは硬質膜として形作られた被覆を施している。
【００７７】
この硬質膜にとって問題となるのは、ダイヤモンド、好ましくはナノ結晶ダイヤモンド、窒化チタン、窒化チタンアルミニウムなどである。特に好適であるのは、なかんずく窒化チタンアルミニウム膜、そして、合名会社ＧｕｅｈｒｉｎｇＯＨＧ（ギューリング  オッフェネ  ハンデルスゲゼルシャフト）から“Ｆｉｒｅ  Ｉ”の商品名で販売されるいわゆる多層膜である。つまり、ＴｉＮ−／（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ多層膜のことである。
【００７８】
また、主として金属成分Ｃｒ、ＴｉおよびＡｌの窒化物と少量の微粒化元素からなる耐摩耗性膜も、特に優先的に適用することができる。その組成は、膜全体におけるすべての金属元素を基準とすると、Ｃｒ分が３０〜６５％、好ましくは３０〜６０％、特に好ましくは４０〜６０％、Ａｌ分が１５〜３５％、好ましくは１７〜２５％、Ｔｉ分が１６〜４０％、好ましくは１６〜３５％、特に好ましくは２４〜３５％である。ここで、膜構造は単層であっても、均質の複数の層であってもよく、後者の場合は、一方の層（ＴｉｘＡｌｙＹｚ）Ｎ（ここに、ｘ＝０．３８〜０．５、ｙ＝０．４８〜０．６、ｚ＝０〜０．０４）と他方の層ＣｒＮが交互に重なり、ここで、できれば耐摩耗性膜の一番上の層がＣｒＮ膜で作られているのが望ましい。
【００７９】
更なる実施態様が図１１〜１７に図解されているが、これらの実施態様には、上に述べた作り方の原則、特に工具ホルダ、材料および被覆に関する原則が一様に適用される。説明を簡素化するため、図１１〜１３および１４〜１７に示した実施態様では、先に述べた実施態様のコンポーネントに対応するエレメントには、それぞれ、頭に“５”および“６”を付けた同様の参照番号が付けてある。
【００８０】
図１４は、工具ホルダ（詳細に図示されていない）に嵌め込まれ、ねじれたりずれたりせずに、例えばはんだ付けによって該工具ホルダと接合された、ほぼ円筒形の工具本体を示す。工具ホルダは、流通しているどんな形のものであってもよい。
【００８１】
図１４によれば、例えば１．６ｍｍの直径を有する円筒形軸部５２０に、１．８ｍｍの外径ＤＳを有するカッタヘッド５２２がはまっている。工具はそこで、２ｍｍの内径を持つドリル穴の中に通じる凹部またはドリル穴のばり取りに役立つ。
【００８２】
中心の流動剤チャンネル５２４が、工具全体の中を延び、正面側が５７０において閉じられている。例えば５ｍｍの軸方向長さＬＡを持つカッタヘッド５２２は、リーマとして形作られており、螺旋状に走る多数――すなわち１４個――の切刃５２０＊を有する。カッタヘッド尖端から例えば５ｍｍの距離をおいて、サイドチャンネル５２６の２つの入口開口部５２８が設けられており、該サイドチャンネルは、その軸５２７が共通のラジアル平面ＥＲの中にあるように走る（図１２および１３を参照）。サイドチャンネルの直径は、例えば０．３ｍｍである。流動剤チャンネル５２４の中心軸５２３とサイドチャンネル５２６の軸５２７が包含する平面から広がる中心角ＷＺは、１８０゜より小さく、例えば約１３０゜である。更なるサイドチャンネルが見込まれている場合、これはできれば、更なるサイドチャンネルの軸を通るラジアル平面から最も外側の両サイドチャンネルの間の中心角ＷＺが流動剤チャンネルの軸によって同じ大きさの部分角に分割されるように分布するのが望ましい。
【００８３】
自明のことながら、サイドチャンネル５２６の軸５２７が流動剤チャンネルの中心軸の上に垂直に立っている必要はない。例えば図１１〜１３に示した工具の場合、軸５２７は、中心軸５２３に対して例えば６０゜の鋭角で傾斜している、それも、入口開口部５２８が、流動剤チャンネル５２４からのサイドチャンネル５２６の分岐点より工具の尖端に近い位置にあるように傾斜しているのが有利であることが確認された。
【００８４】
図１１〜１３の図解から、入口開口部５２８は、周方向において切刃５２０＊からずらした位置にある、すなわち、隣接する切刃の間の溝底の中に位置することが分かる。しかし、入口開口部の位置は幅広い限界内で変化してよい。
【００８５】
図１１〜１３に示した工具は、切刃５２０＊に負のレーキ角ないしはバックレーキ角ＲＳＷが生じるような作りの切刃を有する。従って、切刃５２０＊に、むしろシェービング機能が与えられ、その結果、ばり取りすべきドリル穴１２に残存する削り屑を除去する上で、半径方向外向きの工具押圧力を凹部１４の内面に対して相対的に大きく保つ、すなわち、流動剤チャンネル圧力を増強する、または、工具の軸部により高い柔軟性ないしはたわみ性を与えることが有利ということになる。
【００８６】
図１４〜１７には、発明通りの工具の更なるバリエーションが示してある。このばり取り工具は、図１１〜１３に示した熱工具と異なり、はるかに大きい内径を持つドリル穴を対象として設計されており、例えば直径１４ｍｍの凹部を対象としている。円筒形の軸部６２０によって支持された、例えばこれと一体で作られたカッタヘッド６２２は、この場合、１３．７５ｍｍの外径ＤＳを有し、従って、この場合でも、工具を凹部１４に導入する際に最大約０．２５ｍｍの半径方向遊びが残ることになる。軸部６２０の直径は、例えば約５ｍｍにすぎない。軸部は、従って、カッタヘッド６２２と比べてかなり先細になっている。６１９で表されているのは、軸部６２０を工具ホルダ（図示されていない）に締結できるようにするためのセクションである。
【００８７】
カッタヘッド６２２は、螺旋状に走る１６個の切刃６２０＊を有し、切刃同士の間にも多数のくわえ溝６３１が残っている。切刃の刃元直径ＦＤＳは、例えば約１２ｍｍである。
【００８８】
図１４〜１７から明らかな通り、ここでも、カッタヘッド６２２の領域内で、例えばはんだ付けされた本体６２９によって正面側が閉じられていた中心の流動剤チャンネル６２４が設けられている。
【００８９】
流動剤チャンネル６２４からは、――図１５において最もよく分かる通り――４本のサイドチャンネルが出ており、その入口開口部６２８が溝壁面の領域内にある。サイドチャンネルの直径は、例えば約０．８ｍｍである。図示された実施例では、サイドチャンネルは対ごとに２つの隣接する溝の中に通じる、それも、ある溝の入口開口部がその溝に並行に走る螺旋の上に位置するように通じる。しかし、――上の説明からすでに明らかな通り――入口開口部がそのように狭く集中する必要はない。これも、はるかに大きい中心角全体にわたって分布してよく、ここでは、わずかに請求項２の基準が満たされていさえすればよい。
【００９０】
図１７から明らかな通り、サイドチャンネル６２６は、その軸６２７が流動剤チャンネル６２４の中心軸６２３に対して鋭角ＰＨＩで傾斜している。この角度は、例えば、どのサイドチャンネルについても約６０゜である。
【００９１】
図１４ないし図１７による構成の別の特殊性は、切断縁６２０＊が特別に構成されている点にあり、しかも――図１６から詳細にわかるように――、切断縁６２０＊に、正の切削角又は逆切削角ＲＳＷが生じるようになっている。この切削角は、本実施例において例えば３°である。したがって切断縁６２０＊は、鋭い刃になり、この刃は、残りの切りくずをかき取るのではなく、切断するように取り除く。半径方向外方に切り欠き１４の内壁に向けられた切断ヘッドの押付けは、したがってこの工具によって小さく維持することができる。
【００９２】
図１１ないし図１７による工具の動作様式は、基本的に記載した別の構成のものに相当する。しかし前記の工具の使用可能性の変形は、なお工具を挿入する切り欠き１４の中心に対する工具の中心軸線５２３又は６２３の意図した配置によって、ばり取り過程を最適化することができることにあることを、ここにおいて強調しておく。中心軸線５２３、６２３を切り欠きの中心と正確に一直線上にあるようにすると、切断ヘッドは、切り欠きの内表面の均一な加工を行なう。切断ヘッドの意図的な中心を外した方法により、望ましくはばり取りすべき連通位置１６の位置に半径方向中心外し位置を同調するようにすることによって、切断ヘッドに、――これが切り欠き内に運び込まれた場合――、流れ媒体による圧力作用の際に、運動を強制することができ、この運動は、ばり取りすべき連通位置１６の範囲における少なくとも１つの切断縁の押付け圧力が、切り欠き１４の内表面のその他の範囲における押付け圧力の負荷に対して増強されるようにする。ばり取り機能は、このようにして意図的にさらに効率的にすることができ、とくに１つだけのばり取りすべき連通位置１６が存在するとき、又は複数の連通位置が角度的に比較的に互いに近くに並んでいるときに、効率的にすることができる。
【００９３】
前に工具の内部に供給される流れ媒体の静液圧的な動圧力が、工具内に統合された半径方向力発生装置を準備するために利用される構成を説明し、この半径方向力発生装置によって、切断ヘッドが遊びを持って切り欠き内又は穴内に挿入可能であるようにその直径を選択した切断ヘッドは、その回転運動の際に望ましくは制御されて半径方向に転向可能である。この変形は、内壁の範囲において流れ媒体の流出が行なわれ、しかも連通口に内壁が対向するように行なわれる。換言すれば、図１ないし図１７による構成の切断ヘッドは、少なくとも１つの出口開口２８がなお切り欠き１４の内側にあるようになる場合に限って、十分に大幅に転向することができる。
【００９４】
切断ヘッドの軸線方向全長をかつそれどころか軸への移行部の範囲をばり取り過程のために利用できるようにするために、図１８の変形が使われる：
【００９５】
この変形によれば、切断ヘッド７２２の後側の切断面又は丸形移行部７４１を利用することによって、とくに穴７１４の位置７１７のばり取りが簡単になるようにする。切断ヘッド７２２自体は、幾何学的構造、材料及び特性に関して前記のもの又は特許請求の範囲に輪郭を記載したものと同様に形成することができるので、これについては、ここでは詳細に立入らない。概略的に暗示したように、ばり取りのために設けられた切断縁は、いわゆるＢＩＡＸ溝７５０によって形成することができる。しかし切断縁の別の幾何学的構造も同様に可能である。
【００９６】
切断ヘッド７２２が穴７１４からかなりの程度まで出たときにも、静液圧転向力が発生できるようにするために、軸７２０は、切断ヘッドに対して軸線方向間隔を置いて、案内及び支持部材７５２を支持し、この案内及び支持部材は、所定の幅の機能ギャップ７５４が形成されるように、穴７１４の内径に整合された直径ＤＦを有する。この機能ギャップは、周にわたって変化してもよく；連通開口７２８＊の範囲における寸法が決定的である。図１８の表示によれば、いずれにせよ二重の破線で暗示した半径方向通路システム７２８も内部に形成することができる切断ヘッド７２２が穴７１４から出たときにも、連通開口７２８＊を介して必要な動圧力を構成することができることは明らかである。図１８に示した位置において、丸形切断面７４１は、内側通路７２４の流体圧力作用の際に、範囲７１７のばり取りのためにも有効に利用することができ、その際、この瞬間に工具がわずかな軸線方向張力を受けることは、有利なことがある。
【００９７】
前記の変形は、内側にある圧力流体通路システムの形の半径方向力発生装置を工具に統合している。代案は、図１９に示されている。
【００９８】
ここでは切断ヘッドの制御された半径方向の転向は、動的な力によって、すなわちアンバランス質量の遠心力によって発生される。切断ヘッド８２２は、再び前に説明した変形において述べたように、したがって例えば図１８に示したように形成することができる。内側通路システムの代わりに、軸８２０は偏心リング８６０を支持し、この偏心リングは、望ましくは軸線方向にかつ回転方向に可動に、軸８２０上にあり、例えばここにおいて止めねじ８６２によって固定クランプすることができ。軸線方向の移動は、動的な半径方向力の大きさを制御することを可能にし、とくに軸の安定性に整合することを可能にする。切断ヘッド８２２の切断縁を片側において消耗しないようにするために、規則的な時間間隔を置いてアンバランス部材８６０を回すことは有利である。
【００９９】
特別なアンバランス部材の代わりに、アンバランス力を発生するために、明らかに別の処置を用いることもできる。アンバランスは、非対称研磨部を取付けることによって、例えば工具に一片で統合することができる。
【０１００】
図２０ないし図２２により、きわめて小さいかつアクセスしにくい穴を効果的にばり取りすることができる本発明の実施例を説明する。説明を簡単化するために、この構成においても前に説明した変形の構成部分に相当する部品は、類似の参照符号を備えるが、“９”がこれらの参照符号の前に付けられている。ばり取りすべき穴９１４において例えば０．７ｍｍの直径及び例えば６ないし７ｍｍの長さＬの穴が問題になっており、その際、この穴は、深い穴９７０に続いており、この深い穴は、同様に例えば４ｍｍまでの小さな直径ＤＴ及び例えば８０ｍｍの深さＴＴを有する。図２１において、穴９１４の範囲における状況は、尺度Ｍ、１０：１において示されている。
【０１０１】
破線によって、ばり取り工具の尖端範囲が暗示されており、このばり取り工具の切断ヘッド９２２は、出口縁９７２がばり取りを行なうことができるまで、穴９１４内に挿入されている。
【０１０２】
工具９１０は、図２２に正確な尺度で示されており、しかもほぼ５：１の尺度Ｍで示されている。
【０１０３】
締付け区間９４４に軸９２０が続いており、この軸の長さＬＳは、少なくとも穴９７０の寸法ＴＴに相当し、かつこの軸の直径ＤＳは、軸９２０が所定の半径方向遊びＳＲを持って穴９７０内に収容できるように選択されている。穴９７０とばり取り過程のために穴内に挿入される工具９１０との間の位置対応は、図２２に、穴９７０の破線表示によって暗示されている。
【０１０４】
軸９２０は、再び内側穴９２４を有し、この内側穴を介して締付け区間９４４から圧力媒体が供給可能である。参照符号９２６によって半径方向通路が示されており、この半径方向通路の連通開口は、所定の間隔を置いて、穴９７０の内壁に対向している。
【０１０５】
軸９２０は、部材９４４から離れた方の側にいわゆるばり取りやり９７４を支持し、このばり取りやりは、ピン９７６の端部に本来の切断ヘッド９２２を支持している。切断ヘッドの直径Ｄ９２２は、穴９１４の直径Ｄ９１４よりわずかに小さい。さらに図２２から認識可能なように、ばり取りやり９７４は、取外し可能に工具軸９２０に取付けられており、例えば内側穴９２４を閉じるようにねじ止めされている。
【０１０６】
工具の説明によれば、内側穴９２４に圧力を作用した際に、周にわたって不均一に半径方向穴９２６を分配することによって、軸９２０の、したがって切断ヘッド９２２の半径方向の転向を引起こすことができ、それによりばり取り過程を行なうことができることが明らかである。位置９７２におけるものと同様に、穴９１４の範囲９７８もばり取りすることができる。
【０１０７】
図２２による工具の構成は、区間９４４に対して、軸９２０に対して、かつ切断ヘッド９２２を含む本来のばり取りやり９７４に対して、異なった材料を利用することを可能にする。軸９２０は、その直径ＤＳに比較してきわめて大きな軸線方向長さを有するので、この軸を高強度の材料から製造し、この材料の弾性を、ばり取りの際に生じる半径方向転向がもっぱら材料の弾性変形範囲内にあるように選択することは、有利であるとわかった。適当な材料は、例えば硬質金属又はサーメットのような硬質材料であるが、例えばＣＦＫ複合材料のような複合材料でもある。
【０１０８】
明らかに切断ヘッド９２２の形は、図示された幾何学的構造に限定されているわけではない。それどころかあらゆる慣用の幾何学的構造を利用することができ、その際、刃の構成も、広い限界内において変化することができる。穴９１４の軸線方向長さに応じて、ピン９７６の長さＬ９７６が選択される。
【０１０９】
半径方向穴９２６の構成に関して、前記の実施例においても説明したように、新たに構成又は大きさ、位置及び数による変形に対する大きな余地がある。
【０１１０】
図２２による工具は、明らかに工具内に統合されたアンバランスによっても（図１８及び図１９に関連して説明した）、ばり取り過程のために必要な運動をするように励起することができる。
【０１１１】
明らかに本発明の基本思想から外れることなく、前記の構成と相違することも可能である。
【０１１２】
例えば内側にある複数の流れ媒体通路を設けることができる。
【０１１３】
軸線方向に段を有する複数の穴のばり取りを行なうために工具を利用するとき、切断ヘッドがばり取りすべき穴通口の近くに達したときにだけ、圧力を高めることによって工具の流れ媒体供給を行なうことは有利である。
【０１１４】
切断ヘッドの幾何学的構造に関しても、本発明は、図示した構成に限定されるものではない。切断ヘッドの慣用のかつ有意義な構成に対する例は、例えば硬質金属フライスピンに対しても――例えばＡｕｇｕｓｔ  Ｒｕｇｇｅｂｅｒｇ  ＧｍｂＨ  ＆Ｃｏ．  ＫＧ、ＰＦＥＲＤ−工具、５１７０９  Ｍａｒｉｅｎｈｅｉｄｅ――利用されるように、円筒形、炎形、球形、ローラ丸形、尖端弧形、尖端球形、円弧形、円板形および水滴形である。
【０１１５】
“水切断効果”による、すなわち切断噴流の構成だけによる、又は工具軸の、したがって切断ヘッドの半径方向転向に通じる半径方向に出る流れ媒体の流れによって引起こされる動圧力によるものであれ、比較的高い圧力を受けた流れ媒体をばり取りのために利用する思想だけにおいても、本発明が認められることは、前にも挙げた。
【０１１６】
したがって本発明は、例えば側方に大体においてシリンダ切り欠き内に連通する穴のような通口のばり取りを行なう望ましくは回転駆動される工具を提供する。工具は、軸にある切断ヘッドを有し、この切断ヘッドは、少なくとも１つの切断縁を有し、この切断縁は、少なくとも一部区間において軸線方向に延びている。ばり取りを確実にかつできるだけわずかな費用で行なうことができるようにするために、工具内に、例えば内側にある少なくとも１つの流れ媒体通路の形の半径方向力発生装置が統合されており、この流れ媒体通路から少なくとも１つの差込み通路が出ており、この差込み通路は、切断ヘッドの範囲において又はその近くにおいて、望ましくは少なくとも１つの切断縁に対して周方向間隔を置いてその外側周面に口を開いている。切断ヘッドの直径は、この切断ヘッドが半径方向の遊びを持って切り欠き内に挿入可能であるように選択されているので、工具の回転の際に又は圧力をかけた流れ媒体の供給によって発生される半径方向力は、切断ヘッドを半径方向に弾性的に転向するようになっており、それにより切り欠きの内側表面は、おだやかに加工することができ、かつその際、ばり取り過程は、確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施態様による発明通りの工具の概略側面図である。
【図２】図１における細部“ＩＩ”を示す。
【図３】図２における概略断面ＩＩＩ−ＩＩＩを示す。
【図４】発明通りの工具の更なる実施態様の概略側面図である。
【図５】図４における矢視“Ｖ”を示す。
【図６】図１に示した工具の一バリエーションの概略部分図で、工具が工具ホルダで受け止められ、定着した状態を示す。
【図７】図６における矢視“ＶＩＩ”を示す。
【図８】切込み前および切込み中の発明通りの工具の位置を概略的に示す。
【図９】カッタヘッドの作りのバリエーションを示す。
【図１０】カッタヘッドの作りのバリエーションを示す。
【図１１】ばり取り工具の更なる実施態様の概略側面図を大きく拡大して示す。
【図１２】図１１による工具のカッタヘッドを少し拡大して示す。
【図１３】図１２における断面ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩを拡大して示す。
【図１４】ばり取り工具の更なる実施態様の概略側面図を少し拡大して示す。
【図１５】図１４による工具のカッタヘッドを拡大して示す。
【図１６】図１５における断面ＸＶＩ−ＸＶＩの一部分を示す。
【図１７】図１５によるカッタヘッドの概略断面図で、その中に設けられたサイドチャンネルの位置を示す。
【図１８】本発明の更なる実施態様の概略を、図８に類似の形で示す。
【図１９】本発明の更なる実施態様を、図１８に類似の形で示す。
【図２０】特別な作りの発明通りの工具を使って特に接近しづらい箇所のばり取りをしようとするドリル穴の概略図である。
【図２１】図２０における細部“ＸＸＩ”を示す。
【図２２】図２０、２１に示した加工課題を解決することのできる工具を、図２１と比べてやや小さくした縮尺で示す。
【符号の説明】
１０  工具
１２  穴
１４  切り欠き
１６  内側端部
１８  加工片
２０  軸
２０＊  切断縁
２２  切断ヘッド
２４  流れ媒体通路
２６  差込み通路
２８  連通開口
３０  工具収容部
３２  回転駆動装置
３６  流れ媒体源
３８  軸線
４０  切断面
４４  部材
１１０  工具
１２０  軸
１２４  流れ媒体通路
１３０  工具収容部
１４４  部材
１５０  ロック部材
１５２  鍵穴収容部
１５４  収容穴
１５６  肩部
２２０  軸
２２２  切断ヘッド
２２４  流れ媒体通路
２４４Ａ  部材
５２０  軸
５２０＊  切断縁
５２２  切断ヘッド
５２４  流れ媒体通路
５２６  差込み通路
５２８  連通開口
６２０  軸
６２０＊  切断縁
６２２  切断ヘッド
６２４  流れ媒体通路
６２６  差込み通路
６２８  連通開口
７２０  軸
７２２  切断ヘッド
７４０  切断面
８２２  切断ヘッド
９２０  軸
９２２  切断ヘッド
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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