JP2010506734A - 板状ワークの切断及び／又は形成用再配向可能且つ回転可能な加工工具 - Google Patents

Abstract

板状ワーク特に金属シートを加工、とりわけ切断及び／又は形成する工具であって、第１工具部分（２）及び第２工具部分（３）を含み、工具部分（２，３）は、これらの間に配置されたワークを加工するために、移動方向（４）へ互いに向けて移動させられ得る。第１工具パン（２）には、少なくとも１個の加工機器（１１）が設けられ、また第２工具部分（３）には、少なくとも２個の相手機器（１５）が設けられる。また、第１工具部分（２）の加工機器（１１）及び第２工具部分（３）の相手機器（１５）は、少なくとも１個の位置決め軸（５）の周りを、互いに相対回転させられ得る。第２工具部分（３）の相手機器（１５）は互いに、相手機器（１５）の中央の加工機器（１１）の相対回転運動方向をたどる。また、前記相対回転運動によって、ワークを加工する加工機器（１１）及び相手機器（１５）は、少なくとも１個の確定されたパラメータにより、互いに位置が定められ得る、加工機器（１１）を異なる相手機器（１５）に位置を定めることにより、少なくとも１個の加工パラメータが、異なって確定され得る。

Description

本発明は、板状ワーク特に金属シートを、加工とりわけ切断及び／又は形成する工具に関し、第１工具部分及び第２工具部分を備え、これら工具部分は、工具部分の間に配置されたワークを加工するための移動方向へ、互いに向けて移動させられ得る。第１工具部分には、少なくとも１個の加工機器が設けられ、また第２工具部分には、少なくとも２個の相手機器が設けられる。また、第１工具部分の加工機器及び第２工具部分の相手機器は、少なくとも１個の位置決め軸の周りを、互いに相対回転させられ得る。第２工具部分の相手機器は互いに、加工機器及び相手機器の相対回転運動方向をたどる。また、この相対回転運動によって、ワークを加工する加工機器及び相手機器は、少なくとも１個の確定された加工パラメータにより、互いに位置が定められ得る。

特許文献１は、金属シートに溝を形成するための、この種の工具について記載している。工具は、矩形穴あけ機を備えた上側工具部分と、穴あけ機の断面に適合させられた開口を備えた下側工具部分とを含む。穴あけ機は、加工機器として切れ刃を有する。切れ刃は、金属シート面に対して穴あけ機の縦方向側部において、また穴あけ機の縦方向側部と直角な横方向側部において傾斜させられる。２個の相手切れ刃が、相手機器として開口に設けられ、これらは、開口の横方向側部及び縦方向側部に夫々配置される。溝形成加工の開始時において、金属シートと一方側が未だ接合されている細片が切り取られ、この際に、穴あけ機の切れ刃は、開口の相手切れ刃と合わせて作用する。後続の溝形成加工の間において、細片はまた、金属シートと一方側が接合されたままである。細片を切り離すために、穴あけ機は、開口と相対的に、１８０度回転させられる。その時、開始時に既に使用された穴あけ機の切れ刃は、開口の第２相手切れ刃と合わせて作用する。ワークの加工は、最初の切断ストローク及び分離ストロークに対して、同一加工パラメータで実行される。

国際公開第０２４３８９２号パンフレット

本発明の目的は、従来技術よりも広い応用可能性を有する工具を提供することにある。

上記目的は、本発明に従い、請求項１に記載の工具によって達成される。本発明の目的内において、加工機器を異なる相手機器に位置を定めることにより、少なくとも１個の加工パラメータは、異なって確定され得る。このようにして、同一の加工機器は、異なる加工パラメータで、ワークを加工し得る。工具のより広い応用可能性によって、例えばワークの厚み等のワーク特性を変える時、又は作られる輪郭を変える時に、工具が交換される必要はない。請求項１に記載の幾つかの工具を備えた工作機械の場合には、工具マガジンにおいて、本発明により生じさせられる効果の倍増が可能である。この種の工作機械では、工具マガジンに備えられた工具が交換される必要なく、複数の加工が、同一の又は異なるワークに、異なるパラメータで実行され得る。

請求項１に係る工具の特定実施形態変形物が、従属請求項２乃至１５に記載される。
請求項２によれば、２個の工具部分の少なくとも一方は、工具回転軸の周りを回転させられ得る。少なくとも１個の工具回転軸は、位置決め軸を形成し、加工機器及び相手機器
は、その位置決め軸の周りを、互いに相対回転させられ得る。通常、工具回転軸は、加工機器及び相手機器を、加工されるワークに対して整列させるために使用される。請求項２に係る発明の工具の場合には、特に単純な工具構成が、本発明に従い得られるように、付加的な機能を備えた少なくとも１個の既知工具回転軸が用いられる。

本発明に係る簡易且つ小型の工具構成がまた、請求項３に記載されており、第２工具部分の相手機器は互いに、加工機器及び相手機器の相対回転方向へ、位置決め軸の周りにおいて、関連する位置決め軸から所定距離にある円形経路に沿って続き、円形経路は、この位置決め軸から相手機器に配置される加工機器の距離に適合させられる。このようにして、異なる相手機器への加工機器の配置が、この位置決め軸の周りにおける回転のみで、簡単に行われ得る。それ故、加工機器又は相手機器のために、工具部分の一方に更なる送り機器が不要である。

請求項４及び請求項５に係る本発明の工具の有利な発展形では、１個の切れ刃が加工機器として、第１工具部分に設けられ、また少なくとも２個の相手切れ刃が相手機器として、第２工具部分に設けられる。これに加えて、又はこれに代えて、個々の相手切れ刃の少なくとも２部分が相手機器として、第２工具部分に設けられる。板状ワークの切断の間には、例えばワークの厚みの変化に起因して、切れ刃とその切れ刃に位置が定められる相手切れ刃の間の切断隙間幅を異なるように確定することが必要である。これは、本発明に係る工具によって、切れ刃を異なる相手切れ刃及び／又は相手切れ刃の異なる部分に位置を定めることにより、工具を交換することなく可能である。

請求項６に係る発明の工具は、加工パラメータとして１個の切れ刃を異なる相手切れ刃に位置を定めることにより、切れ刃によって生じさせられる切断輪郭が異なって確定され得る点において、従来技術よりも広い応用可能性を有する。

有利には、請求項７によれば、圧力面が加工機器として設けられると共に、エンボス加工輪郭が相手機器として設けられ、加工パラメータとして圧力面を異なるエンボス加工輪郭に位置を定めることにより、圧力面及び位置が定められたエンボス加工輪郭の相互作用により生じさせられるエンボス加工形状は、異なって確定され得る。このようにして、工具を交換することなく、単一の工具によって、様々なエンボス加工形状が、加工されるワークに作られ得る。これはまた、請求項８に係る工具の構成により、ワークに様々な形状を形成する可能性にも適用される。

請求項９によれば、第１工具部分には、少なくとも２個の加工機器が設けられ、またこれら加工機器は、第２工具部分の少なくとも２個の相手機器に、夫々位置が定められ得る。これにより、本発明に係る工具の複数の使用可能性が結果的に得られる。

請求項１０によれば、本発明に係る少なくとも２個の加工機器を第１工具部分に備えた工具には、駆動機器が設けられ、この駆動機器により、１個の加工機器が、作用状態に駆動させられ得る。ワークの加工に含まれない（複数の）加工機器への否定的な影響は、このようにして低減され、理想的には完全に回避される。

請求項１１に係る発明の工具では、加工機器は、駆動機器によって、作用状態にされ得、駆動機器は、工具の加工の間に、加工機器又は他の加工機器と相対的に、ワークに対する移動方向へ突出する。ワークの加工に含まれない加工機器の否定的な影響は、この工具によって簡単に低減され、或いは特に効果的且つ簡単に回避され得る。

互いに位置が定められ得る加工機器及び相手機器の可能な組み合わせ数の増加が、請求項１２に係り達成され、第１工具部分には、第２工具部分の同一の相手機器に位置が定め
られ得る少なくとも２個の加工機器が設けられる。

請求項１３によれば、第１工具部分の基部には、少なくとも１個の加工機器が設けられた支持体が、支持軸周りを回転可能に取り付けられる。これに加えて、又はこれに代えて、第２工具部分の基部には、少なくとも１個の相手機器が設けられた支持体が、支持軸周りを回転可能に取り付けられる。少なくとも１個の支持軸は、位置決め軸を形成し、加工機器及び相手機器は、この位置決め軸の周りを、互いに相対回転させられ得る。請求項１３に係る工具における加工機器及び相手機器の相対回転運動を可能にするために、基部の回転は必ずしも必要ではない。

請求項１４に係る工具は、特に柔軟な製造工程を可能にする。第１工具部分と同様に、少なくとも１個の加工機器が、工具インサートに設けられ、この工具インサートは、基部に、又は基部と相対回転可能な支持体に配置され、及び／又は第２工具部分と同様に、少なくとも１個の相手機器が、工具インサートに設けられ、この工具インサートは、基部に、又は基部と相対回転可能な支持体に配置され、基部、又は基部及び支持体、又は基部と相対回転可能な支持体は、様々な工具規格に合うように構成され得る。工具インサートを基部に挿入することだけで、工具は様々な目的に合うように確定される。個々の工具インサートがまた交換可能であるならば、工具の目的が変えられ得る。また、個々の工具インサートは、磨耗により、未だ磨耗していない工具インサートが取り換えられる必要なく、取り換えられ得る。

請求項１５に係る発明の工具は、簡単な構成の継続工具であり、これにより、複雑な加工が、工具交換を介入させることなく、ワークの一部に行われ得る。
本発明の一又はそれ以上の実施形態の詳細が、添付の図面及び以下の説明に記載される。本発明の他の特徴、目的、及び効果は、説明及び図面から、また請求項から明らかになる。

本発明を、一例として提供される概略図を参照して、以下に詳細に説明する。

工具部分の２つの異なる相対回転位置を備えた第１タイプのワーク穴あけ工具を示す斜視図。 工具部分の２つの異なる相対回転位置を備えた第２タイプのワーク穴あけ工具を示す斜視図。 第３タイプのワーク穴あけ工具を示す斜視図。 図３に係る工具の下側部分を示す平面図。 第４タイプのワーク穴あけ工具を示す斜視図。 第５タイプのワーク穴あけ工具を示す斜視図。 図６に係る工具の下側部分を示す平面図。 ワークエンボス加工工具を示す斜視図 図８に係る工具の下側部分を示す平面図。 ワーク回転工具の概略断面図 ヒンジケース製造工具の斜視図。 工具部分の異なる相対回転位置における図１１に係るヒンジケース製造工具を示す図。

図１から図１２に示される工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈは全て、従来の金属シート切断及び形成用数値制御本体で使用するために供給される。この種の工作機械には、第１工具部分、即ち上側工具２が、機械側上側工具取付具に固定され、
また第２工具部分、即ち下側工具３が、機械側下側工具ホルダに固定される。２個の工具部分の間に配置される金属シートは、調整ガイドによって位置決めされ、下側工具取付具の隣に配置されるワークテーブルによって、２個の工具部分の間の水平面内で支持される。金属シートを加工するために、金属シートの対向側に配置される２個の工具部分は、機械側持上げ駆動装置によって垂直移動方向４へ、互いに向けて移動させられる。２個の工具部分は、機械側回転駆動装置によって、移動方向４と平行な工具回転軸５の周りを回転させられ得る。原則的に、工具部分の回転は、様々な回転軸の周りで行われることが可能である。しかしながら、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈに示される工具は、両方の工具部分が、共通の工具回転軸５の周りで回転させられ得る機械に合わせて設計される。

図示される工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ全ての上側工具２は、軸７及び調整楔８を備えた基部６を含む。軸７は、上側工具２を、機械側上側工具取付具に固定するために使用される。この場合、上側工具２の回転位置は、調整楔８により、機械側工具取付具に対して決定される。下側工具３は、機械側下側工具取付具に、確定された回転位置で固定されるのに適当な基部９を有する。

図１は、金属シート穴あけ工具１ａを示す。上側工具２及び下側工具３は、２つの異なる相対回転位置で示されている。上側工具２には、穴あけ機１０が設けられる。穴あけ機１０は、加工機器として、円形切れ刃１１を有する。

下側工具３の本体９には、切断板１２ａが設けられる。切断板１２ａには、工具回転軸５周りにおける回転運動方向へ、円形経路１３に沿って、５個の開口が連続して配置され、これらの開口は、全体として、符号「１４」によって示されている。開口１４の各々は、対向機器として作用する円形相手切れ刃によって、範囲が定められる。相手切れ刃は、全体として、符号「１５」によって表示されている。切れ刃１１及び相手切れ刃１５の両方は、工具回転軸５に対して偏心するように配置される。工具回転軸５からの切れ刃１１の距離及び相手切れ刃１５の距離は、互いに調整される。

工具１ａによって穴をあける際には、上側工具２の切れ刃１１が、下側工具３の相手切れ刃１５の１個を通過して、移動方向４へ移動させられる。切れ刃１１が円形開口１４まで移動方向４へ降下し得るように、相手切れ刃１５の直径は、切れ刃１１の直径よりも大きい。

また、相手切れ刃１５の直径は、互いに異なる。どの相手切れ刃１５が切れ刃１１に配置されるかにより、切れ刃１１及び夫々の相手切れ刃１５，１，１５．２，１５．３，１５．４，１５．５の間の切断隙間幅は、異なって確定される。例えば、穴あけ機１０の切れ刃１１は、６．０ミリメートルの直径を有し、また開口１４．１の円形相手切れ刃１５．１は、６．１ミリメートルの直径を有する。別の相手切れ刃１５．２，１５．３，１５．４及び１５．５の直径は、６．２ミリメートル、６．３ミリメートル、６．４ミリメートル、及び６．５ミリメートルである。それ故、穴あけ機側切れ刃１１の相手切れ刃１５．１との相互作用により、切断隙間幅は、０．１ミリメートルに確定され、切れ刃１１の相手切れ刃１５，２との相互作用により、切断隙間幅は、０．２ミリメートルに確定される等。

切断隙間幅は、加工の成果の質に、大きく影響する。このようにして、切断隙間幅は、例えば加工される金属シートの厚みに応じて、変更される。前記の場合には、切れ刃１１の相手切れ刃１５．１との相互作用により、１．０ミリメートルの厚みの金属シートが加工され得るのに対して、切れ刃１１を相手切れ刃１５．２と組み合わせることにより、１．５ミリメートルの厚みの金属シートが、同等の切断品質で穴あけ加工され得る。概して
、同一の工具により、厚みが異なる金属シートが、一定の品質で加工され得る。

切れ刃１１は、一方の切れ刃１１及び他方の相手切れ刃１５の相対回転運動により、簡単に相手切れ刃１５の１個に位置が定められ得る。切れ刃１１及び相手切れ刃１５が互いに周りを相対回転させられ得る位置決め軸は、この場合、共通の工具回転軸５によって形成される。上側工具２は単独で、工具回転軸５の周りを、下側工具３と相対回転させられ得、また上側工具３は単独で、上側工具２と相対回転させられ得る。しかしながら、配置の変更は、工具回転軸５の周りにおける２個の工具部分の回転運動を重ね合わせることにより、達成され得る。

図１の左側部分において、切れ刃１１は、相手切れ刃１５．１に割り当てられ、右側部分において、相手切れ刃１５．３に割り当てられる。工具１ａを前の回転位置から、図示例の回転位置へ移動させるために、下側工具３に対する上側工具２の相対回転運動は、切れ刃１１が、相手切れ刃１５．３の上方で移動方向４に整列させられるまで、工具回転軸５の周りで行われる。

図２は、第２タイプの金属シート穴あけ用工具１ｂを示す。上側工具２の基部６に設けられた矩形穴あけ機１６は、その下側端部に、加工機器として矩形切れ刃１１を含む。切れ刃１１は、上側工具２の回転軸５に関して、偏心して配置される。

下側工具３の切断板１２ｂには、２個の矩形開口１４が設けられる。より大きな開口１４は、相手機器として作用する相手切れ刃１５．１によって、一方側にのみ範囲が定められる一方で、より小さい開口１４は、付加的な相手機器として作用する矩形相手切れ刃１５．２によって包囲される。相手切れ刃は、全体として、符号「１５」によって表される。

上側工具２の矩形穴あけ機１６にある切れ刃１１は、図２の左側部分に示されるように、より大きい開口１４上の相手切れ刃１５，１に位置が定められ得る。上側工具２及び下側工具３の工具回転軸５周りにおける相対回転運動により、図２の右側部分に従って、上側工具２の切れ刃１１は、下側工具３のより小さい開口１４の相手切れ刃１５．２に位置が定められる。このようにして、工具回転軸５は、位置決め軸を形成し、この位置決め軸の周りを、切れ刃１１及び相手切れ刃１５は、互いに相対回転させられ得る。

工具１ｂが、図２の左側部分に示される位置に配置されるならば、工具部分の移動方向４への作動運動に際して、この場合には、切れ刃１１の一部のみ、即ち、工具回転軸５に対して半径方向外方に配置される直線部分が、相手切れ刃１５．１と相互作用し得るので、ワークには直線カットが作られる。

しかしながら、図２の右側部分に係る状態では、この場合には、上側工具２の切れ刃１１全体が、下側工具３の相手切れ刃１５．２と相互するので、矩形領域が、シートから打ち抜かれ得る。

加工機器は、工具１ｂの場合には、矩形切れ刃１１によって形成される。工具１ｂの工具部分の相対回転位置に応じて、切れ刃１１は、相手機器として、相手切れ刃１５．１又は相手切れ刃１５．２に位置が定められる。加工パラメータとして、切れ刃１１によって作られる切断輪郭は、異なって確定され得る。

工具１ｂによって、複合金属シートから打ち抜かれた相対的に大きいワークを、工具１ｂからより大きい開口１４を介して取り出すことも可能である。工具１ｂにより複合金属シートから切断された自由打ち抜きワークが、より大きい開口１４の上方に完全に位置す
るならば、このワークは、適当な寸法であれば、開口１４を通り下方へ通過し得る。或いは、自由打ち抜き工具はまた、下側工具３に対して整列させられる複合金属シートから切り取られ得、その結果、より大きい開口１４の上方に位置しない。

図３及び図４は、金属シート穴あけ工具１ｃを示す。工具１ｃは、図１及び図２に係る工具１ａ，１ｂと構造が大きく一致する。しかしながら、上側工具２の加工機器及び下側工具３の相手機器が、変更されている。図３に係る工具１ｃの場合には、上側工具２の矩形穴あけ機１６の単一直線切れ刃１１が、加工機器として作用する。相手機器として、４個の直線相手切れ刃１５．１，１５．２，１５．３，１５．４が、切断板１２ｃの矩形開口１４の外周に配置される。符号「１５」は、４個の相手切れ刃１５．１，１５．２，１５．３，１５．４に全体として当てられる。

工具回転軸５周りにおける上側工具２及び下側工具３の相対回転位置の作用として、切れ刃１１は、４個の相手切れ刃１５の一つに位置が定められる。
図４において、点線１７は、切れ刃１１及び相手切れ刃１５の様々な相対回転位置における上側工具２の切れ刃１１の突出を示す。様々な相対回転位置において、切れ刃１１及びそれに位置が定められる相手切れ刃１５の相手切れ刃１５．１，１５．２，１５．３，１５．４の間の距離は、異なる。このようにして。切断隙間幅は、加工パラメータとして変更可能である。

図５から図７は、金属シート穴あけ工具１ｄ，１ｅに関し、上側工具部分は、夫々少なくとも２個の個々に駆動可能な加工機器を含む。この種の工具は、複数工具即ちマルチツールとしても知られている。

両工具１ｄ，１ｅは、加工機器として、幾つかの穴あけ機インサート１８に回転切れ刃１１を有する。ワークを加工するために、１個の穴あけ機インサート１８のみが、常に作用位置へ移動させられる。夫々の穴あけ機インサートは、上側工具２に一体化される周知の構成の駆動機器によって駆動させられる。穴あけ機インサート１８を支持する上側工具２の基部６に対する駆動要素１９の相対回転位置に応じて、穴あけ機インサート１８の１個が、他の穴あけ機インサートと相対的に、移動方向４へ突出する。

基部６に対する回転位置を変化させるために、外周上の駆動要素１９は、歯部２０を含む。簡素化の理由で図示されていない歯部２０に係合する機械側小歯車は、工具回転軸５の周りにおける基部６の回転に際して、基部６と同時の駆動要素１９の回転を可能にし、又は基部６との結合回転運動において駆動要素１９を妨げる。駆動要素１９が基部６との回転運動において妨げられるならば、基部６の回転は、駆動要素１９と相対的な基部６の回転を生じさせる。回転角度は、所望の穴あけ機インサートが駆動させられるように選択される。

図５に係る工具１ｄは、１０個の個々に取り換え可能な穴あけ機インサートを有する。切れ刃１１は、工具回転軸５の周りで、円形経路２１に沿って、連続して配置される。下側工具３には、ダイインサート２２が設けられる。１０個の個々に取り換え可能なダイインサート全体が、工具回転軸５の周りで、円形経路２３をたどる。ダイインサート２２は、円形相手切れ刃１５によって範囲が定められる円形開口１４を含み、円形相手切れ刃１５各々は、相手機器を夫々形成する。工具回転軸５からの切れ刃１１の距離、及び工具回転軸５からの相手切れ刃１５の距離は、互いに調整される。

上側工具２の穴あけ機インサート１８、ひいては穴あけ機インサート１８に配置される切れ刃１１は、ワークを加工するために、駆動機器によって個々に駆動され得る。駆動させられた即ち作用位置に置かれた穴あけ機インサートは、工具回転軸５周りにおける上側
工具２及び下側工具３の互いに対する相対回転により、ダイインサート２２各々に位置が定められ得る。それ故、工具１ｄであっても、工具回転軸５は位置決め軸を形成し、この位置決め軸の周りを、切れ刃１１及び相手切れ刃１５は、互いに相対回転させられ得る。

図５に示すように、１０個の異なる穴あけ機インサート１８及び１０個の異なるダイインサート２２により、１００の異なる組み合わせが可能である。しかし実際には、ワークを加工するために、全ての可能な組み合わせが実際に使用され得るように、工具１ｄを設計することは、必ずしも実用的ではない。例えば、５個の切れ刃が６．０ミリメートル、６．２ミリメートル、６．４ミリメートル、６．８ミリメートル、及び７．０ミリメートルの直径を有する。５個の相手切れ刃１５の直径は、６．１ミリメートル、６．３ミリメートル、６．５ミリメートル、６．９ミリメートル、及び７．１ミリメートルである。７．０ミリメートルの直径を備えた切れ刃１１は、実際には、７．１ミリメートルの直径を備えた相手切れ刃１５．１以外の全ての相手切れ刃１５は、小さすぎる直径を有するので、７．１ミリメートルの直径を備えた相手切れ刃１５．１のみに位置が定められ得る。１．０ミリメートルのシート厚みを備えた金属シートを加工するために、直径６．０ミリメートルの切れ刃１１．２が、直径６．１ミリメートルの相手切れ刃１５．２と相互作用しなければならない。この場合、切断隙間幅は、０．１ミリメートルに確定される。３．０ミリメートルのシート厚みを備えた金属シートを加工するために、切断隙間幅は、０．３ミリメートルに設定されなければならず、その結果として、切れ刃１１．２は、直径６．３ミリメートルの相手切れ刃１５．３に位置が定められなければならない。

「マルチツール」の形態をもなす工具１ｅが、図６及び図７に示されている。工具１ｄと対照的に、工具１ｅは、個々に取替え可能な２個の穴あけ機インサートを有する。その切れ刃１１はまた、異なる輪郭を囲む。工具１ｅは、駆動機器も装備しており、ワークを加工するために、穴あけ機インサート１８の１個及びその穴あけ機インサート１８に配置される切れ刃１１を作用位置に移動させるのを可能にする。

２個の穴あけ機インサート１８及びそれら穴あけ機インサート１８に配置される切れ刃１１は、工具回転軸５に対して偏心して配置されるが、工具回転軸５から異なる距離にある。

図７は、工具１の下側工具３を平面視で示す。図７に示されるように、４個の開口１４が、穴あけ機インサート１８各々に位置が定められ得る。開口１４は、工具回転軸５の周りで、２個の円形経路２４．１，２４．２に連続して配置される。２個の円形経路２４．１，２４．２は、穴あけ機インサート１８の工具回転軸５からの異なる距離に対応するために、異なる直径を有する。開口１４の半径方向へオフセットさせられたこの配置により、下側工具２において開口１４が利用可能な装着空間は、最適な程度に使用され得る。

工具１ｅの切れ刃１１及び配置可能な相手切れ刃１５はまた、切れ刃１１を異なる相手切れ刃１５に位置を定めることにより、加工パラメータとして切断隙間幅が異なって確定されるように構成される。

図８及び図９は、金属シートにエンボス加工を施す工具１ｆを示す。工具１ｆの上側工具２は、支持軸２５の周りにおいて、上側工具２の基部６と相対回転可能な支持体２６を含む。支持軸２５は、工具回転軸５に一致する。歯部２０は、支持体２６の外周に設けられる。歯部２０と係合する機械側小歯車によって、図５から図７に係る工具１ｄの駆動要素１９の駆動回転運動に類似して、上側工具２の基部６と相対的な支持体２６の回転運動は制御される。

工具１ｄ，１ｅと対照的に、圧力要素２７に設けられる加工機器即ち圧力面２８は、上
側工具２の基部６に直接取り付けられるのではなく、基部６と相対回転可能な支持体２６に取り付けられる。工具回転軸５周りにおける基部６の回転により、機械側小歯車は、基部６と同時の支持体２６の回転を許容し、或いは支持体２６が基部６と共同の回転運動を行うのを妨げる。このようにして、圧力面２８はまた、基部６と共に回転し、或いは基部６は、圧力面２８と相対的な回転運動を行う。加工機器を形成する圧力面２８と相対的な基部６の回転運動に際して、加工機器の相対回転運動は、下側工具３の相手機器と相対的に、上側工具２で行われ、下側工具３は、上側工具２の基部６と同じ範囲で、下側工具３の機械側回転駆動装置によって回転させられる。それ故、下側工具３は、その下側工具３に設けられる相手機器と合わせて、固定支持体２６及び支持体２６に設けられた加工機器と相対的に回転運動を行う。有利には、加工機器及び相手機器の相対回転運動を生じさせるために、上側工具２及び下側工具３が、独立回転運動を行う必要はない。両方の工具部分が、工具回転軸５の周りで、ただ同時に回転させられれば十分である。このようにして、工具部分の回転駆動装置を制御するのは、より容易である。

図９に示されるように、下側工具３の基部９には、個々に取替え可能なエンボス加工インサート２９が、円形経路３０に沿って、工具回転軸５の相対回転運動方向に、連続して配置される。様々な形状を備えたエンボス加工インサート２９のエンボス加工輪郭３１は、下側工具３の基部９から、移動方向４に突出する。

エンボス加工インサート２９の間には、ブラシインサート３２が設けられ、ブラシインサート３２のブラシは、エンボス加工輪郭３１を越えて、移動方向４に突出する。ブラシインサート３２は、加工される金属シートを支持する弾性工具として使用される。

支持軸２５又は支持軸２５と一致するワーク回転軸５周りにおける圧力面２８及びエンボス加工輪郭３１の相対回転位置に応じて、圧力面２８は、エンボス加工輪郭３１の１個に位置が定められる。

ワークを加工するために、上側工具２及び下側工具２は、移動方向４へ互いに向けて移動させられる。最初に、ブラシインサート３２は、ワークの下側がエンボス加工輪郭３１から間隔があけられるのを保証する。圧力面２８によってワークに作用させられる圧力は、ワークが、ブラシの弾性力に抗して、圧力面２８の下側部分で、そこに配置されるエンボス輪郭に接して下方に押圧されることを意味する。このようにして、夫々のエンボス加工形状が、ワークの下側に作られる。圧力がワークから取り除かれた時に、ブラシインサート３２は、ワークを上方へ押す。その結果、ワークの下側は、移動方向４へ、エンボス輪郭３１から再度持ち上がる。圧力面２８を異なるエンボス加工輪郭に位置を定めた後に、異なるエンボス加工形状が、ワークに作られ得る。

形成工具の図示されていない代替構成は、金属シートに押出しを形成するために使用される。工具は、上述の工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆに構造的に大きく一致する。本質的に、押出し工具は、押出しピンの形状をなす第１工具部分の加工機器と、押出しカップとして構成される第２工具部分の２個の相手機器を含む点において、上述の工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆと異なる。

押出しピン及びカップは、ピンが、工具回転軸の周りにおけるピン及びカップの相対回転運動により、異なる押出しカップに位置が定められ得るように、構成される。実際の形成加工において、押出しピン及び押出しカップの内部は、金属シートへの形成作用を有する。金属シートでの押出しカップの内寸に応じて、寸法が異なる突き出し穴が作られる。従って、カップを備えた押出しピンを、加工パラメータとして異なる内寸を備えた押出しカップに位置を定めることにより、作られる突き出し穴の寸法が異なるように確定され得る。

押出しカップの内寸は、押出し工具によって、押出しピンを異なる押出しカップに位置を定めることにより、異なる厚みの金属シートを加工することが可能であるように、選択され得る。この場合には、押出しカップの内寸はまた、シートの厚みの増加に伴い増加しなければならないことが考慮されるべきである。

図１０は、金属シートを、工具回転軸５を含む切断面内で回転させる工具１ｇの概略断面図を示す。上側工具２はローラ３３を含み、このローラ３３は、上昇方向４と垂直な回転軸３４周りで回転可能である。ローラ３３は、加工機器として、円錐形成面３５を有する。下側工具３には、相手ローラ３６が設けられる。相手ローラ３６は、回転軸３７の周りを回転可能であり、回転軸３７は、上側工具２のローラ３３の回転軸３４と平行に整列させられる。相手ローラ３６には、円錐相手面３８が、相手機器として設けられる。

金属シートを加工するために、上側工具２及び下側工具３は、加工される金属シートが、ローラ３３及び相手ローラ３６の間で挟持されるまで、移動方向４に互いに向けて移動させられる。挟持状態において、ローラ３３の形成面３５及び相手ローラ３６の反対側相手面３８は、移動方向４に相互作用する。金属シートを水平面内において、２個の工具部分の間で移動させることにより、肩部が連続作用で金属シートに作られる。

ワークを加工する前に、工具回転軸５の周りにおける形成面３５及び相手面３８の相対回転運動により、形成面３５が２個の相手面３８の一方に位置が定められ得る。工具１ｇの場合には、工具回転軸５からの２個の相手面３８の間の距離は異なる。このようにして、形成面３５及びそれに配置される相手面３８の間の距離は異なり、下側工具３の２個の相手面３８のその距離に応じて、上側工具２の形成面３５は、下側工具３の相手面３８に配置される。形成面３５及び相手面３８の配置を変更することにより、異なる厚みの金属シートが加工され得るように、異なる距離が選択される。

図１１及び図１２は、特に金属シート上にヒンジケースを作るための金属シート形成用工具１ｈを示しており、工具１ｈの上側工具２及び下側工具３の２つの異なる相対回転位置を備える。上側工具２は、形成面４０及び４１の形状をなす２個の相手機器を備えた圧力パンチ３９を含む。形成面４０は、圧力パンチ３９のパンチ先端に設けられる。形成面４１は、圧力パンチ３９の半円形凹部４２のケーシング面によって形成される。形成面４０，４１は連続して、工具回転軸５の周りで、回転運動方向をたどる。

工具１ｈの下側工具３は、加工機器として、支持面４３を有し、この支持面４３は、ワークの加工の間に、工具部分の相対回転位置に応じて、１個の形成面４０，４１と合わせて作用する。支持面４３は支持ブロック４４に設けられており、この支持ブロック４４は更に、上方に開放する凹部４５を含む。

図１１及び図１２において、加工される金属シートの一部分は、金属シート突起４７を備えた金属細片４６の形状で示されている。ヒンジケースを作るために、準備段階において、既に部分切断されたシート金属突起４７は、工具１ｈによって、図１１に係る工具部分の相対回転位置において、支持面４３及び形成面４０の相互作用により、上方に曲げられる。

最初に、上側工具２は、図１１に示される位置から上昇させられる。その後に、上側工具２は、上方に曲げられたシート金属突起４７が、圧力パンチ３９の半円形凹部４２へ突出するまで、下側工具３と相対的に、工具回転軸５の周りを回転させられる。工具１ｈによって、上側工具２の約１８０度の回転が必要とされる。シート金属突起４７は、その間に、支持面４３上に留まる。その後に、下側工具２を下降させることにより、シート金属
突起４７は、半円形凹部４２のケーシング面上の形成面４１によって、また支持面４３によって、ヒンジケースに形成され、それにより、圧力パンチ３９の一部は、支持ブロック４４の凹部４５まで下降させられる。

加工パラメータとして、形成面４０，４１の１個への支持面４３の配置により、得られる形状は、異なって確定され得る。
上述の工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈは、工具加工のために、図示されていない機械側持上げ駆動装置によって、移動方向４へ、互いに向けて移動させられる。更に、２個の工具部分は、また図示されていない機械側回転駆動装置によって、工具回転軸５の周りを夫々回転させられると共に、夫々の相対回転位置に固定される、工具部分と相対的なワークの移動は、工作機械の調整ガイドによって行われる。工作機械の上記駆動装置全てを制御するために、数値制御ユニットが使用される。

ワークを加工するべく、工具１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈの１個の加工機器及び相手機器を互いに配置するために、工具回転駆動装置は、工具部分の必要な相対回転位置が得られるように、制御ユニットによって制御される。複数工具の場合には、ワークを加工するために、所望の加工機器もまた、制御ユニットによって駆動させられる。

有利には、数値制御ユニットは、工具に関する情報、特に工具部分の可能な相対回転位置が記憶される記憶手段を含む。更に、加工及び輪郭機器の各相対回転位置について、加工パラメータが記憶され、この加工パラメータは、前記相対回転位置によって確定される。加工プログラムに供給される加工パラメータに基づいて、制御ユニットは、記憶された工具情報を参照して、夫々のワークの加工に適当な工具を決定し得、また必要であれば、適当な工具が、工具交換機器によって挿入されることを保証する。更に、制御ユニットによって、工具部分の対応する相対回転位置は、自動的に調整され得る。

Claims (15)

1. 板状ワーク特に金属シートを加工、とりわけ切断及び／又は形成する工具であって、第１工具部分（２，３）及び第２工具部分（２，３）を備え、該工具部分（２，３）は、間に配置されたワークを加工するために、移動方向（４）へ互いに向けて移動させられ得、少なくとも１個の加工機器（１１，２８，３５，４３）は、前記第１工具部分（２，３）に設けられ、また少なくとも２個の相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は、前記第２工具部分（２，３）に設けられ、前記第１工具部分（２，３）の加工機器（１１，２８，３５，４３）及び前記第２工具部分（２，３）の相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は、少なくとも１個の位置決め軸（５，２５）の周りを、互いに相対回転させられ得、前記第２工具部分（２，３）の相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は互いに、前記加工機器（１１，２８，３５，４３）及び相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）の相対回転運動方向に続き、また、該相対回転運動によって、前記ワークを加工する前記加工機器（１１，２８，３５，４３）及び相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は、少なくとも１個の確定された加工パラメータによって、互いに位置が定められ得、該少なくとも１個の加工パラメータは、前記加工機器（１１，２８，３５，４３）を異なる相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）に位置を定めることにより、異なって確定され得ることを特徴とする工具。
2. 前記第１工具部分（２，３）は、工具回転軸の周りを回転させられ得、及び／又は前記第２工具部分（２，３）は、工具回転軸の周りを回転させられ得、また、少なくとも１個の工具回転軸は、位置決め軸（５，２５）を形成し、該位置決め軸（５，２５）の周りを、前記加工機器（１１，２８，３５，４３）及び前記相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は、互いに相対回転させられ得ることを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 前記第２工具部分（２，３）の前記相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）は互いに、前記加工機器（１１，２８，３５，４３）及び相手機器（１５，３１，３８，４０，４１）の位置決め軸（５，２５）周りにおける相対回転運動方向へ、相関する位置決め軸（５，２５）から所定距離にある円形経路（１３、２３，２４，３０）に沿って続き、該距離は、該位置決め軸（５，２５）から位置が定められる前記加工機器（１１，２８，３５，４３）の距離に調整されることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具。
4. 切れ刃は、加工機器（１１，２８，３５）として、前記第１工具部分に設けられ、また少なくとも２個の相手切れ刃が、相手機器（１５，３１，３８）として、前記第２工具部分（３）に設けられ、又は単一の相手切れ刃の少なくとも２部分が、該第２工具部分（３）に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の工具。
5. 加工パラメータとして、切れ刃を異なる相手切れ刃に位置を定めることにより、該切れ刃及び該切れ刃に位置が定められる該相手切れ刃の間の切断隙間幅は、異なって確定され得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の工具。
6. 加工パラメータとして、切れ刃を異なる相手切れ刃に位置を定めることにより、該切れ刃によって生じさせられる切断輪郭は、異なって確定され得ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の工具。
7. 圧力面が前記加工機器（１１．２８．３５）として設けられると共に、エンボス加工輪郭が、相手機器（１５，３１，３８）として設けられ、また加工パラメータとして、前記圧力面を異なるエンボス加工輪郭に位置を定めることにより、該圧力面及び配置されたエンボス加工輪郭の相互作用によって生じさせられるエンボス加工形状は、異なって確定され得ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の工具。
8. 支持面が前記加工機器（４３）として設けられると共に、形成面が相手機器（４０，４１）として設けられ、また加工パラメータとして、該支持面を異なる形成面に位置を定めることにより、該支持面及び該位置が定められた形成面の相互作用によって生じさせられる形状は、異なって確定され得ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の工具。
9. 前記第１工具部分（２）には、少なくとも２個の加工機器（１１，２８，３５）が設けられると共に、該加工機器（１１，２８，３５）は、前記第２工具部分（３）の少なくとも２個の相手機器（１５，３１，３８）に夫々配置され得ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の工具。
10. 前記第１工具部分（２）には、少なくとも２個の加工機器（１１，２８，３５）が設けられ、また駆動機器が設けられ、該駆動機器によって、前記加工機器（１１，２８，３５）の１個は、作用状態となるように駆動させられ得ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の工具。
11. 前記駆動機器によって、加工機器（１１，２８，３５）は作用状態にもたらされ得、該加工機器（１１，２８，３５）は、前記移動方向（４）における工具加工の間に、他の（複数の）加工機器（１１，２８，３５）と相対的に、前記ワークへ向けて突出することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の工具。
12. 前記第１工具部分（２）には、少なくとも２個の加工機器（１１，２８，３５）が設けられ、該加工機器（１１，２８，３５）は、前記第２工具部分（３）の同一の相手機器（１５，３１，３８）に位置が定められ得ることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の工具。
13. 前記第１工具部分（２）の基部（６）には、少なくとも１個の加工機器（１１，２８，３５）が備えられた支持体（２６）が、支持軸の周りを回転可能に取り付けられ、及び／又は前記第２工具部分（３）の基部（９）には、少なくとも１個の相手機器（１５，３１，３８）が備えられた支持体（２６）が、支持軸の周りを回転可能に取り付けられ、また少なくとも１個の支持軸は、位置決め軸（５，２５）を形成し、該位置決め軸（５，２５）の周りを、前記加工機器（１１，２８，３５）及び前記相手機器（１５，３１，３８）は、互いに相対回転させられ得ることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の工具。
14. 前記第１工具（２）において、少なくとも１個の加工機器（１１，２８，３５）が工具インサート（１８）に設けられ、該工具インサート（１８）は、基部（６）又は該基部（６）と相対回転可能な支持体（２６）に配置され、及び／又は前記第２工具部分（３）において、少なくとも１個の相手機器（１５，３１，３８）が工具インサート（２２，２９）に設けられ、該工具インサート（２２，２９）は、基部（９）又は該基部（９）と相対回転可能な支持体（２６）に配置されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の工具。
15. 前記加工機器（４３）を相手機器（４０，４１）に位置を定めることにより、加工パラメータは、ワーク部分特にワーク突起（４７）の準備加工のために確定され得、また前記加工機器（４３）を異なる相手機器（４０，４１）に位置を定めることにより、後続の同一ワーク部分、特に同一のワーク突起（４７）の加工のための加工パラメータが確定され得ることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の工具。

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