JP4113502B2 - ばり取り工具 - Google Patents

Description

本発明はワーク内部および／または外部ばり取りのためのばり取り工具に関し、たとえば、交叉するボア、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク表面の角、歯車またはチェーンホイールの表面などのばり取り工具に関する。

ばり取り工具は使用のとき回転もしくは並進運動を行い、工具軸を有する。工具軸は装着端と、内在支持体をもち、および少なくとも１つの、カッターつきの、切削部に可動設置されたカッター部をもつ端部を有する。

現在の技術は、ＤＥ ４３ ０７ ０８４ Ｃ２にボア内衝突角ばり取りのためのばり取り工具が記載されている。その特徴はカッターが、中心切り欠き部にあって弾性プラスチックでできている支持体を通じ、放射方向スプリング力を加えられていて、切削部を動的にガイドされるカッター部には支持面がつけられ、それでカッター部は支持体に支持されている。加えられた力が一定の限度を超えれば、カッターはスプリングで後退する。支持体を切り欠き部の予備応力で受けることも可能である。支持体上の支持により、空間に存在する衝突角の有効なばり取りを可能にするカッター部の運動が可能である。ばり取り工具は放射方向と軸方向の組合せガイドを有する。軸方向のコンポーネントによってワークのボアへの差込みが容易になり、切削部の対応する支持面を適当に形成することによりばり取り工具の軸運動がカッター部の放射運動に変換される。また支持体は、必要な運動を行うため、形、ワーク、ワーク品質を適当に定めることにより使用要求に合わせることが可能である。支持体はピラミッド、ピラミッド台、円錐、円錐台、プリズム、球、シリンダーなどの形をもつ。必要な運動は支持体の形と切り欠き部の形の組合せによっても転換可能である。通常切り欠き部は円錐台、プリズム、シリンダーなどの切り欠き部として形成できる。そのような形は切削部の形成にも使われる。外への放射方向転位に対する、カッター部の運動の制限は、カッター部に、切削部の側についた、切り欠き部の内部平面の領域において支えている、いわゆる足をつけることによって行う。

ＤＥ ４３ ０７ ０８４ Ｃ２に記載されたばり取り工具の決定的な欠点は、ばり取り工具がボアに入るとき、カッターが支持体によって加えられたスプリング力でボア壁に接触しているため、測定できないが、光学的に視覚できる痕を残すことである。これはたとえばエンジンブロックのリーマー仕上げのボアでは望ましくない。ワークの材料を変える度に支持体を変えなければならないのも欠点である。この必要な支持体交換は、たとえば径２ｍｍの小さな工具では極めて困難である。

さらに、これまでのカッターはすべて、ばりを生む工具の消耗増大で生じるところの、ばりの大きさの加工中の変化に適合できないという欠点がある。未使用のカッターでは、つまりはじめて使用する場合は、ワークの加工中に発生するばりはまだ小さい。しかし最終使用時には１０倍になることもある。これまでのばり取り工具の大きさは現在、最終使用時におけるばりの大きさに基いているため、ワークのばり取り領域には常に違った斜角面が生じる。またこれまでのカッターは、ボア内衝突角の内部ばり取りとかワークのクロスボア、ワーク表面の角の外部ばり取りなど、１つのワーク、または１つのワークの領域のばり取りにのみ用いることができることも重大である。またこれらのばり取り工具はしばしば製作費が高く、現代の工程タクトに合った、短いばり取り時間に対応できないのも欠点である。また現在、ワークのばり取りにユニバーサルに使用できるばり取り工具またはばり取りシステムも存在しない。たとえば、交叉するボアの衝突角、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ形ワーク端、平らなワーク平面の角、歯車またはチェーンホイールの表面の内部および／または外部ばり取りのための、ばり取り工具システムは存在しない。

したがって、本発明の課題は、カッターパワーを加工中変化するばりの大きさとさまざまな材料に合わせることができ、少ない費用で製作でき、異なる形と大きさのワークの確実で、高品質なばり取りを保証し、現代の工程タクトに合った、短いばり取り時間に対応できる、最初に述べた種類のワークの内部・外部ばり取り用ばり取り工具及びその方法を提供することである。

この課題は、請求項１記載のばり取り工具によって解決される。支持体の表面に可動設置されたカッター部の遊びは圧ｐ＝０バールのときカッターが内部に落ちないようにする。これは、カッターがパイプ状軸部の中で確実にガイドされ、０ニュートン以上の力Ｆでボア表面に接触しないことを意味する。正確なカッターガイドは、カッター部がカッターつきのカッター中心部、あるいは放射方向で側面のカッター軌道制限部、あるいは放射方向で前面のカッター軌道制限部、あるいはシリンダー形カッター軌道制限部をもつとき成立する。その場合、ばり取り工具がボアに入るときカッターによってボア壁に目立つ痕がつかないのは有利である。

支持体とカッター部表面の形と大きさとをさまざまに形成することにより、カッター部をいつも外に向って、圧に関連して動かす表面差が常に与えられる。支持体とカッター部の表面は４角形、あるいは３角形、あるいはシリンダー形、あるいはプリズム形で、表面は工具軸の縦軸に平行あるいは平行でなく置かれている。

またパイプ状軸部の切削部に設置されたカッター部は、ばり取りの際には小さい圧低下のみ生じ、ばり取り工具の出入の際にはより大きな圧低下が生じるような大きさとなっている。一定の圧でカッターの通しボアにプレスされる液体またはガス体またはガス体液体の混合流体はカッターを外部に動かす。カッター表面の圧ｐは常に大気圧より大きく、５００バールよりも小さくし、通常４〜６０バールとする。液体としてはボアエマルジョン、ボアオイル、その混合、あるいは他の冷却または潤滑に適した材料が適している。

液注入は工作機械にある中空の作業スピンドル、あるいは架台あるいは工作機械自体についた別の注入口を通して行う。ガス状の材料として溶接ガス、不活性ガス、圧エア、二酸化炭素などのガスを使うことができる。たとえば１０〜１５％のボアオイルを含むガス液体混合の注入も可能である。

たとえばエンジンブロック内クロスボアの衝突角のばり取りには、ばり取り工具のボアへの挿入前に３バールの圧ｐを工作機械制御にプログラミングする。カッターがボアに入れば、カッター軸の外側にあるカッターは内に向かって動く。それにより切削部の領域が空き、ばり取り工具の通しボアにプレスされた液体または気体は流出できる。

カッターがクロスボアに入れば、それは支持体とカッター部の間の平面差によって生じる圧によって外に向って動く。今や、ばり取りに使える一定のパワーが生じる。工具軸の通しボアにプレスされた材料のより上手な注入は、４．５ｍｍ以下の小さなボア径のばり取りを行うとき、ばり取り工具のパイプ状軸部が通しボアを通る縦軸に対し横についた内応力ねじピンを通じて工具軸と結び付くことにより可能となる。

ここで内応力ねじピンのコア径Ｄ１は通しボアの径Ｄ３より小さく、その外径Ｄは通しボアの径と同じである。さらに内応力ねじピンは通しボアの部分に１つのみぞをもち、その軸部側端は１０度以下の角度αの円錐形をなす。圧ｐは、材料と穿孔される量に関連して、ドリルの摩耗により増大するばりの大きさでプログラミングして上げるのが有利である。

また圧なしでばり取りするクロスボアのばりベースまで近づけるのも可能である。本発明のばり取り工具は、とくに機能部品の交換が必要でないため、工具径が小さいのにもかかわらず、簡単に扱える。

またテストの結果、ばり取り工具はなめらかでないボア出口のばり取りにも使えることがわかった。これはたとえば、放射平面またはこの面の領域がカッター出口で傾斜していること意味する。しかし現在、径３ｍｍ以上の大きなクロスボアの衝突角のばり取りは問題である。推進／切断速度を増大しても生産性向上は不可能で、ばり取り結果の品質は低下するからである。

軸部範囲に分布して切削部内にあるカッター、パイプ状軸部内でカッター部についたカッターは完全にはかみ合っていないことがわかる。またばり取り工具のカッターは軸方向で１つの面につけられている。ばり取り工具の提案された態様では、少なくとも２つの、互いに近くにあり、放射対称的に、軸方向に幅ｍだけ差をつけてパイプ状軸部に置かれた切削部が特徴である。

切削部はまたパイプ状軸部内で非対称的につけることもできる。幅ｍはカッターの推進幅より常に小さい。有利なのはより大きなクロスボアで、より多くのカッターが直接かみ合っているため、良質で手早くばり取りできる。ばり取り工具の回転数は圧が同じ場合、２０００回／ｍｉｎ以上に上げることができる。これにより最新の生産テクノロジーのテンポでのばり取り工具使用の前提条件が与えられる。

本発明のばり取り工具の他の態様では、さまざまな径をもつ、深穴ボア内の交叉するボアの衝突角を同時にばり取りすることができる。これによって追加のばり取り工具は不必要となる。これには、端部にばり取りユニットを有し、中心についた通しボアをもつばり取り工具のパイプ状軸部を、より小さな径とさらにもう１つのばり取りユニットで差をつけて延長する。ここでより小さな径のばり取りユニットのワーク側端は支持体をもつボルトの形の、一体のカバープレートである。要求にしたがってパイプ状軸部は径にいくつかの差をつけることができ、各径には同じ構造のばり取りユニットをつける。

パイプ状のワーク端のチップばり取りには現状の技術ではシリンダーパイプの末端のばり、内角または外角のばりをとる装置とカッターが使われている。シリンダーパイプの内角または外角のばりを同時にとる装置はＤＥ−ＯＳ ２６ ５８ ３４４に記載されている。

この装置は回転対称形のパイプばり取りヘッドの構造をなし、旋盤の駆動軸上に置くことができる上乗せボアをもつ上乗せ部、それから圧手段、たとえば圧オイルによって互いに軸方向に移動可能な２つの工具ペアを内部空間にもつスリーブからなりたっている。パイプばり取りヘッドのパイプ差込み開口部に外角内角をばり取りすべきパイプが差込まれると、パイプの軸方向にはたらく力を上げることにより２つの工具ペアはパイプの外角内角に一様にプレスすることができる。パイプばり取りヘッドの回転により両方のパイプ角の同時ばり取りを可能にしようとする。

ＤＥ−ＯＳ ２６ ５８ ３４４に記載された装置の欠点は、その構造が複雑であり、製作費が高く、シリンダーパイプの内角外角の同時ばり取りにしか使えないことである。

これらの欠点は本発明のばり取り工具で除去される。これにはばり取り工具を以下のように変更する。装着端をもつ工具軸とワーク側軸端とを内部にある通しボアと一体とし、軸端は中空シリンダーの形とし、ばり取りを行うパイプ状ワーク端を含む、通しボア内の中空シリンダー部分には通しボア内で、切削部内についた、縦軸の方向を示す、カッターつきのシリンダー形カッター部をもたせ、カッター部は円錐形の支持体に遊びをつけて接触させ、支持体をカバープレートと固く位置決め結合させる。カバープレートはパーツの通しボアの端を緊密に閉鎖し、それによってばり取り工具の機能が保証される。

またパーツの内径Ｄ４はパイプ状ワーク端の外径よりも大きい。ワークの内角外角ばり取りを同時に行うため、中空シリンダーには、中空シリンダーを覆うパーツの方向を示す、回りに分散する幾つかのカッターをもつばり取り工具を使うべきである。使ったばり取り工具と中空シリンダーとは通しボアの延長であるユニオンによって緊密に結ばれている。

ばり取り工具の径Ｄ５はワークのばり取りすべきパイプ状ワーク端の内径よりも小さい。ばり取り工具の他の態様では、ワークの平らな面の角ばり、たとえば穴工具で加工された鉄板またはスタンスされた鉄板の角ばりが極めて短時間に表面の損傷なく除去される。

このばり取り工具の特徴は工具軸が回転可能であり、ワーク側軸端でより大きな径をもつシリンダー形継ぎ手と固く結ばれていることである。ここで継ぎ手は中心についた、ベレー帽形の支持体と円形にずらせて並んだ、軸部固定のための、少なくとも４つの継ぎエレメント用通しボアをもち、軸部はカッターつきカッター部を受入れる幾つかの円形に並んだ切削部をその前面にもつ。

またカッターつきカッター部は切削部内で、螺旋形に、または軸部の前面に平行につけることができる。

最後に本発明のばり取り工具は歯車とチェーンホイールの面の外側チップばり取りに用いることができる。これにはそれに応じる作業方法が公開され、現代のシリーズ生産における歯車とチェーンホイールばり取りの前提となっている。これは以下のように行われる。ワークへの送り込みののち、ばり取り工具を３バール以上の圧で放射方向ｆ₁または軸方向ｆ₂に操作し、ワークの加工すべき形に沿って、および／あるいはワークに線形に推力でガイドし、同時にワークを１００回／ｍｉｎ以上の回転数で右または左に動かす。その特徴は同じく、ワークの１回転当りの前進が０．０１〜０．３ｍｍ、通常は０．０５ 〜０．２ｍｍであることである。ここでは幾つかのばり取りカッターを同時に使うことが可能である。

以下、図面を参照しながら本発明の望ましい実施例をより詳しく説明する。

図１には本発明のばり取り工具が縦断面図で示されている。円錐形支持体６がワーク側軸端５についているのがはっきりとわかる。継ぎエレメント１３によって、たとえばねじ部とガイド部によって、工具軸１と結ばれているパイプ状軸部１１は、切削部１０内で可動設置されている２つの４角カッター部２１をもっている。カッター部２１は、少なくとも０．０５ｍｍの遊び８を有して支持体６の表面にゆるくついており、放射方向側面のカッター軌道制限部１８を有している。パイプ状軸部１１の前面には幾つかのみぞが予備ばり取り９としてついている。予備ばり取り９はたとえばスチールのような高い延性をもつワークのばり取りに用いられる。ここではみぞは４５度の角、深さ０．５ｍｍ、少なくとも０．８ｍｍ幅となっている。予備ばり取り９はスロットをもつ中空のボルトでもよい。ねじでもコアホールでもよい注入口１４を通じてボアオイルが圧ｐで通しボア１２に流されると、カッター部２１に圧が生成し、肩部２３として形成されたカッター３を外に向って動かす。通しボア１２は工具軸１内の縦軸４中央に支持体６の端まで延びている。しかし通しボア１２は非対称的につけてもいい。圧ｐが０バールに下がると、カッター３は支持体６の表面に動く。大抵の工作機械はその作業スピンドルで冷却・潤滑剤を供給するが、これはＣＮＣ制御でプログラミング可能である。注入口つき作業スピンドルにばり取り工具を設置すれば、行程と時間による圧ｐ制御が可能となる。これによりばり取り工具のカッター力が圧を通じてさまざまにセット可能で、本発明のばり取り工具でさまざまな材料のばりが問題なく除去できる。また時間的に制御される圧増大により、工具消耗によるばりの大きさの増大も制御できる。またばりを測定する測定手段と組合せることができる。工具軸１の装着端２には注入口１４とアダプター２０があり、必要に応じて工具軸１を延長できるようになっている。ばり取り工具を素早く、簡単に取り付けるため、パイプ状軸部１１はスパナ幅１５を有する。

図２は、ばり取り工具の他の態様を断面図で示す。ここでシリンダー状支持体６には２つの円錐形のカッター部２１が遊び８を有してつき、こうして放射方向側面のカッター軌道制限部１８を保証する。パイプ状軸部１１はここでは、たとえばねじピン１６によって工具軸１と結び付いている。パイプ状軸部１１の前面には通しボアの形での透孔２８があり、それがばり取り工具での圧の低減を可能にし、それはまたボア表面の洗浄にもオイルおよび／またはチップの吹き払いにも使える。圧低減は、通しボア１２が工具軸１の中に放射方向流出口つきの底穴ボア１２ａをもっているので可能である。その他この態様には図１のばり取り工具にくらべ、相違はない。

図３は、予備ばり取り９の他の態様の断面図である。パイプ状軸部１１の前面にいくつかのみぞをもつカバープレート１７がついている。

図４は、放射方向側面のカッター部支持構造の断面を、カッター部２１と支持体６の表面との間の遊び８による隙間が０の無圧状態で示したものである。支持体６の表面と４角のカッター部２１の表面は直接にゆるく隣合っている。またパイプ状軸部１１が、切削部１０内で可動設置された、カッター３つきカッター部２１を受入れていることもわかる。ばり取り工具の機能保証のためには、カッター部２１の支持体６に対する突出部の長さＬ２の２倍はカッター部２１の長さＬ１より小さいか、同じであり、カッター部２１の厚みｄはパイプ状軸部１１の肉厚ａよりも少なく、カッター部２１の厚みｄはカッター高さｃよりも大きいことが大切である。放射方向側面のカッター部支持構造がこの構造徴表をまもらないときは、カッター３が内部に傾いてしまい、ばり取り工具は使えない。

図５は、支持体６上のあるカッター部２１のさまざまな態様を図４のＡ−Ａ断面で示したものである。これらの態様により、圧ｐのときのカッターの動きを保証する、支持体６とカッター部２１表面の面差の必要性がわかる。

図６は、２つの前面のカッター態様を図４の断面Ｂ−Ｂで示したものである。カッター部２１は、カッター高さｃと０．５ｍｍより小さなカッター幅ｂのカッター３をもつ。カッター高さｃより小さいか同じ高さの肩部２４も同じく図示されている。肩部角δはとくに２ｍｍ以下の小さな径の小さなクロスボアにとって重要である。通常は肩部角δを５〜４５度に減らすべきである。より大きなクロスボアの場合には４５度より大きくてもよい。これによってクロスボアの妨げられないばり取りが可能である。

図７は、肩部２３と切り欠き２２をもつ、図６の平面図である。切り欠きの深さＣ１はさまざまな態様でよい。これによって圧のもとでのカッターのより短い可動時間が可能となるか、あるいはカッターは自然に出発位置に動く。肩部２３は側面にはたらくカッター・摩擦力を吸収し、それによってカッター破壊が避けられる。

図８は、図６の側面図である。カッター３の面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が０度の逃げ角αを決める。この逃げ角はクロスボアの効果的なばり取りにとって有利である。ここでばり取り工具は前進では右回り、後進では左回りにガイドされる。これまでのばり取り工具はすべてアクティブなカッターに０度より大きい逃げ角αをもち、それによって１方向にのみばり取りできる。ばり取り工程でしばしば新たに生じるばりは同じ作業行程で除去できない。本発明のばり取り工具は、場合によって生じる新しいばり（２次ばり）を後退のとき除去できる。さらにカッター３については、面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３がいつもｘ軸とｙ軸に平行についているのが特徴である。同じくカッター３には放射方向前面のカッター軌道制限部１９がついている。０度より大きいカッター３の傾角γはばり取り工程でたとえばボア壁のようなワーク表面の損傷を防ぐ。

図９は、ばり取り工具の他の態様を縦断面で示す。ここでは工具軸１がパイプ状軸部１１と該パイプ状軸部１１の回りに６０度ずらしてつけて置かれた、３本のねじピン１６により結ばれている。通しボア１２は工具軸１中、縦軸４の中央にシリンダー状支持体６の半ばまでに置かれている。支持体６にある通しボア１２の端から２つのボア２６が直接カッター３の方向に導かれる。カッター中央部７はカッター３をもち、円形態様または２つの側面設置態様で、軸部１１の切削部１０に可動設置されている。

図１０は、いくつかのカッター差込みをカッター３と肩部２３のさまざま態様で側面平面図示したものである。ａ）とｂ）の態様は側面で示され、ａ）ではカッター中央部７とそれに直接続くカッター３とをもつシリンダー状カッター軌道制限部２７が示されている。カッター中央部７にはねじ曲げ防止のためのキー面２５がついている。これはｂ）にはない。ｃ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）、ｇ）のカッター差込みは平面図で示されている。ｃ）は２つのカッター３と肩部２３を示し、ｄ）には２つのカッターと２つのボアのついた肩部が図示されている。鋳物部品のボアにはｅ）に示した、ノッチカッターのついたカッター差込みが使える。ノッチカッターは鋳物クリアランスをよりよく取り除くことができる。ｆ）のカッター差込みは２つのカッターと２つの肩部２３をもち、カッターと肩部とは軸中央に非平行の態様で製作されている。ｅ）とｆ）のカッター差込みでは、キー面による固定がないため、肩部とカッターを交換できる。これにより、ばりの条件による一種の自己固定が可能である。ｇ）は非対称的につけられたカッターと肩部をもつ、円形のカッター差込みを示す。

図１１は、パイプ状軸部１１と工具軸１との他の組合せを断面で示す。この組合せの特徴は少なくとも２つの内応力ねじピン２９が縦軸４に対し横向きに、パイプ状軸部１１と工具軸１を通じ通しボア１２の内まで通されていることである。しかし内応力ねじピン２９は通しボア１２にまでだけ通してもよい。内応力ねじピン２９の位置が通しボア１２の断面の大きさを決める。これにより通しボア１２にプレスされた液の通過量とカッター部表面の圧ｐは確実に変更できる。

図１２は、図１１の内応力ねじピン２９の１つの態様を示す。内応力ねじピン２９は、内応力ねじピン２９のあらゆる位置条件で液通過を保証し、そのため絞り／透孔としてもはたらく少なくとも１つのクロスボア３０をもつ。さらに、絞り／透孔としてはたらくボア２８を内応力ねじピン２９の縦方向に追加することができる。これによりばり取り工具の放射方向での圧低減が可能である。工作機械で使われている冷却潤滑システムはすべて高い圧に設計されている。アルミとか鋳鉄の鋳物部品のばり取りのための、たとえば３バールの低い圧での制御は機械技術では不可能である。したがってばり取り工具は圧低減のためのいくつかの可能性を有し、それは使用例によりさまざまに利用できる。軸部側端３１は内応力ねじピン２９の外径よりも径が小さく、パイプ状軸部１１の肉厚ａよりも長さが短い。軸部側端３１から内応力ねじピン２９の外径への移行部は通常円錐状に作られている。取付けと操作を手際よく行うため、軸部側端３１にたとえばキーのための６角穴３２をつける。６角穴３２はスロットまたは十字スロットで代えることができる。

図１３にはパイプ状軸部１１と工具軸１との新しい組合せが示されている。これはパイプ状軸部１１が、縦軸に対し横向きに通しボア１２の中を通る内応力ねじピン２９によって工具軸１と結び付いていることを示す。内応力ねじピン２９には通しボア１２の部分にみぞ３３がついている。

図１４は、内応力ねじピン２９の軸部側端３１の他の態様を縦断面で示したものである。内応力ねじピン２９の軸部側端３１は円錐状で角αは１０度以下である。これによってとくに、ボア壁の損傷が避けられ、切削部内に可動設置されたカッター部に対する内応力ねじピン２９のクリアランス除去がよりよく行われる。取付けのために、軸部側端３１に６角穴３２がついている。

図１５は、図１３の内応力ねじピン２９の縦断面である。たとえば２．８ｍｍの極端に小さいボア径を確実にばり取りするのは、工具軸１の通しボア１２径Ｄ３が内応力ねじピン２９のコア径Ｄ１よりも大きく、通しボア１２の径Ｄ３と内応力ねじピン２９の径Ｄが同じときである。これによりたとえばエアのような通しボア１２にプレスされる材料は妨げられずにカッターに達する。

図１６は、1つのワーク内で２つの径ｄ₀;ｄ₁と２つのクロスボアｄ_querをもつボアを示す。これは具体的には、ばり取り工具にはクロスボアの衝突角のばり取りのために２つの異なる挿入径が存在することを意味する。

図１７は、図１６のワークの径ｄ₀ ／ｄ_querとｄ₁／ｄ_querをもつ交叉するボアの衝突角ばり取りのための、ばり取りユニットＡとＢをもつ、深穴ボアのための多段工具として態様されたばり取り工具を示す。径Ｍ３のばり取りユニットＡは径ｄ₀／ｄ_querの交叉するボアをもつ衝突角のばりをとり、径Ｍ２のばり取りユニットＢは径ｄ₁／ｄ_querの交叉するボアをもつ衝突角のばりをとる。この２つのばり取りユニットＡ；Ｂは中心にある通しボア１２をもつパイプ状軸部１１をベース部としてもつ。これは必要に応じて径Ｍを多段にセットでき、各々の段に応じて、それに応じたばり取りユニットが置かれる。

図１８は、図１７のばり取り工具のワーク側端の特殊態様を示す。支持体６をもつボルトの形での一体のカバープレート１７が図示されている。工具軸１はパイプ状軸部１１とねじピン１６によって結ばれている。ばり取り工具の機能は支持体６とパイプ状軸部１１と間の遊び８によって保証される。ばり取り工具のワーク側端のこの特殊態様は線形の圧供給を保証し、それによってばり取り工具の効率が決定的に向上する。

図１９では、パイプ状ワーク端の外角のばり取りのための、ばり取り工具が断面で図示されている。装着端２をもつ工具軸１と中空シリンダーの形をもつワーク側軸端５は内在するクロスボア１２と一体で構成されていることがわかる。中空シリンダーのパーツ３５は加工すべきパイプ状ワーク端（図示なし）を含み、このため通しボア１２に、回りに分散し、切削部１０に置かれた、カッターつきの幾つかのシリンダー状のカッター部２１をもつ。このカッター部２１は縦軸４の方向を示している。パーツ３５の通しボア１２の端はカバープレート１７で緊密に閉じられている。遊び８で円錐形態様の支持体６についているカッター部２１の位置決めは、支持体６がカバープレート１７と固く結び付いていることによって可能である。ばり取り工具の機能にとって大切なのは、パーツ３５の内径Ｄ４が加工すべきパイプ状ワーク端の外径よりも大きいことである。

図２０は、パイプ状ワーク端の外角内角を同時にばり取りするばり取り工具を示す。これには図１９のばり取り工具を迅速かつ簡単に変更して、中空シリンダーに完全なばり取り工具３６が使用されるようにする。ばり取り工具３６は回りに分散した、中空シリンダーの包括するパーツ３５の方向を示す、幾つかのカッター３をもつ。中空シリンダーのパーツ３５とばり取り工具３６とは通しボア１２を延長するユニオン３７によって結ばれている。１つのパイプ状ワーク端の内角外角を同時にばり取りするためには、ばり取り工具３６の径Ｄ５はパイプ状ワーク端の内径よりも小さくなくてはならない。

図２１では、ワークの平らな面での角ばり除去のためのばり取り工具の別の態様が、側面断面で示されている。この図は、工具軸１がワーク側軸端５でより大きな径のシリンダー状継ぎ手３４と固く結びつき、継ぎ手３４は中心にあるベレー帽形の支持体６と、パイプ状軸部１１を固定するねじピン１６のための９０度ずらして円形に並んだ４つの通しボアをもつことを示している。パイプ状軸部１１は前面に、カッター３つきカッター部２１を受入れる幾つかの切削部１０をもつ。これらのカッター部２１は切削部１０の中でパイプ状軸部１１の前面に平行についていて、カッター３はフライスのようにばり取りし、とくに大きな平らな面に適している。

このばり取り工具はその工具軸１で工作機械の作業スピンドルに回転可能に結ばれている。ワークの加工する面の位置により工具軸１は延長可能である。このため工具軸１の機械側端に注入口１４とアダプター２０がついている。

図２２は、図２１のばり取り工具のパイプ状軸部１１前面を示している。パイプ状軸部１１前面には、円形に並んだ８つの切削部１０と、パイプ状軸部１１を継ぎ手３４に固定するためのねじピン１６用の９０度ずらせて円形に並んだ４つの通しボアがあることがわかる。

図２３は、図２１のばり取り工具のパイプ状軸部１１前面の他の態様を示す。前面には円形に９０度ずらして並んだ、各々４つのねじピン１６とカッターつきカッター部２１受入れのための切削部１０がある。

図２４には歯車の外ばり取りのための送り込みばり取り工具が断面で示されている。歯車が１２０回／ｍｉｎで右回りに動かされたのち、ばり取り工具３６は５バールの圧で放射方向ｆ₁に操作されて、１歯車回転当り０．０７ｍｍの推力で線形に歯車に導かれる。反転では同じ歯車回転で左回りに動く。これにより４ｍｍの歯高さは歯車径には無関係に５０秒以内にばり取りできる。

図２５にはチェーンホイールの外ばり取りのための送り込みばり取り工具が断面で示されている。チェーンホイールは２００回／ｍｉｎの回転数で右回りに回転する。ばり取り工具は４バールの圧と放射方向ｆ₁、軸方向ｆ₂の推力で操作され、チェーンホイールの形に沿ってガイドされる。推力は前進後進とも１チェーンホイール回転当り０．０７ｍｍに決められている。チェーンホイールの歯高さは６０ｍｍである。ヘッド円とフート円を含む３６の歯のばり取り時間は約４５秒である。本発明の方法では、２つのばり取り工具をずらして配置すれば、幾つかのチェーンホイールの同時外ばり取りも可能である。このようにして幾つかの歯面をばり取り時間をさらに短縮して同時にばり取りできる。

図２６では、平面図に図示されたパイプ状軸部１１が、軸方向で０．１ｍｍだけずらして配置された、３つの切削部１０を示している。パイプ状軸部１１の断面Ｃ−Ｃではさらに、全部で６つの切削部１０がパイプ状軸部１１で放射対称に並んでいる。６つのうち３つは密接に並び、３つは相対した切削部である。切削部１０は図示されていない、カッターつきカッター部を受入れる。そのような切削部１０の配列は、３つのカッターが直接かみ合い、３つのカッターが間接にかみ合うという結果をもたらす。幅ｍだけの軸方向への移動は、ばり取り工具の１回転当りの全推力が０．６ｍｍまで高められるという結果をもたらす。

本発明の断面図 ばり取り工具の他の態様、断面図 予備ばり取り、断面図 放射方向、側面のカッター部支持構造、断面図 支持体上に置かれたカッター部のさまざまな支持態様、図４のＡ−Ａ断面図 前面カッター態様、図４のＢ−Ｂ断面図 図６の平面図 図６の側面図 ばり取り工具の他の態様、縦断図 カッターと肩部のさまざまな態様をもつ円形カッター差込み、側面図と平面図 パイプ状軸部と工具軸との他の組合せ 図１１の内部応力ねじピンの１つの態様 軸部と工具軸との新しい組合せ 図１３の内部応力ねじピン軸部側端の他の態様、縦断面 図１３の内部応力ねじピン、縦断面 １つのワーク中に２つの異なる径のと２つのクロスボアをもつボア 図１６のボアに対応するばり取り工具 図１７のばり取り工具のワーク側軸端の特殊態様 パイプ状ワーク端の外角をばり取りするためのばり取り工具、断面図 パイプ状ワーク端の内外角を同時にばり取りするためのばり取り工具、断面図 平らな面をばり取りするためのばり取り工具、側面断面図 図２１のばり取り工具のパイプ状軸部前面 図２１のばり取り工具のパイプ状軸部前面の他の態様 歯車外部ばり取りのための送り込みばり取り工具、断面図 チェーンホイール外部ばり取りのための送り込みばり取り工具、断面図 ３つの切削部をもつパイプ状軸部、平面図とパイプ状軸部のＣ−Ｃ断面図

符号の説明

１：工具軸
２：装着端
３：カッター
４：縦軸
５：ワーク側軸端
６：支持体
７：カッター中央部
８：遊び
９：予備ばり取り
１０：切削部
１１：パイプ状軸部
１２：通しボア
１３：継ぎエレメント
１４：注入口
１５：スパナ幅
１６：ねじピン
１７：カバープレート
１８：放射状、側面カッター軌道制限部
１９：放射状、前面カッター軌道制限部
２０：アダプター
２１：カッター部
２２：切り欠き
２３：肩部
２４：肩部高さ
２５：キー面
２６：ボア
２７：シリンダー状カッター軌道制限部
２８：絞り／透孔
２９：内応力ねじピン
３０：クロスボア
３１：軸部側端
３２：６角穴
３３：みぞ
３４：継ぎ手
３５：パーツ
３６：ユニットとしてのばり取り工具
３７：ユニオン
ａ：軸部１１の肉厚
ｂ：カッター幅
ｃ：カッター高さ
Ｃ１：低下深さ
ｄ：カッター部２１の肉厚
ｆ：肩部２１の幅
Ｌ１：カッター部２１の長さ
Ｌ２：カッター部２１の支持体から突出する突出部の長さ
Ｆ１：カッター面
Ｆ２：カッター面
Ｆ３：カッター面
Ａ：ばり取りユニット
Ｂ：ばり取りユニット
Ｍ：軸部１１の一般の径
Ｍ２：軸部１１の小さな径
Ｍ３：軸部１１の大きな径
Ｄ：内応力ネジピン２９の外径
Ｄ１：内応力ネジピン２９のコア径
Ｄ３：通しボア１２の径
Ｄ４：パーツ３５の内径
Ｄ５：ばり取り工具３６の内径
ｆ₁：放射方向推進幅
ｆ₂：軸方向推進幅

Claims (21)

1. 交叉するボア、あるいはボア中の縦もしくは横みぞの衝突角、あるいはさまざまな径をもつエンジンブロック深穴ボア内のクロスボアの衝突角、パイプ状ワーク端、平らなワーク表面もしくは縁の角、歯車またはチェーンホイールの表面などのばり取り工具で、使用のとき回転もしくは並進運動を行う工具軸（１）を有し、その工具軸（１）は装着端（２）とワーク側軸端（５）とを有し、そのワーク側軸端（５）側には支持体（６）が内在され、その支持体（６）は、切削部（１０）に少なくとも１つの可動設置されたカッター（３）のカッター部（２１）を支え、カッター（３）にスプリング力を放射方向に加えるばり取り工具であって、次の構成を有することを特徴とするばり取り工具。：
   Ａ． 支持体（６）は工具軸（１）のワーク側軸端（５）に取り付けられたパイプ状軸部（１１）内についている。
   Ｂ． パイプ状軸部（１１）は、開口された切削部（１０）を有し、その切削部（１０）には可動設置されたカッター部（２１）を有し、そのカッター部（２１）は、形と大きさがカッター部（２１）の表面とはつねに幾何的に異なる支持体（６）の表面に対して緩く設置されている。
   Ｃ． 工具軸（１）の内部に通しボア（１２）を有し、一定の圧ｐで工具軸（１）の通しボア（１２）に圧入される液体、ガス体またはガス体液体の混合流体は、パイプ状軸部（１１）内に入り、支持体（６）とカッター部（２１）との間から該カッター部（２１）に圧を生成してカッター（３）を外に向って動かす。
2. 少なくとも２つの内応力ねじピン（２９）を有し、縦軸（４）に対し横向きにパイプ状軸部（１１）と工具軸（１）を通じ通しボア（１２）まで、あるいはその中まで通されていることを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
3. 内応力ねじピン（２９）が、放射および／又は軸方向にボア（２８）、（３０）を有することを特徴とする請求項２記載のばり取り工具。
4. パイプ状軸部（１１）が、通しボアを通る縦軸（４）に対し横についた内応力ねじピン（２９）を通じて工具軸（１）と結び付くが、ここで内応力ねじピン（２９）のコア径Ｄ１は、通しボア（１２）の径Ｄ３より小さく、その外径Ｄは、通しボア（１２）の径Ｄ３と同じであり、通しボア（１２）の部分に１つのみぞ（３３）を有することを特徴とする請求項１記載のばり取り工具。
5. 内応力ねじピン（２９）の軸部側端は、１０度以下の角度αの円錐形をなすことを特徴とする請求項４記載のばり取り工具。
6. 工具軸（１）の装着端（２）に、液体、ガス体またはガス体液体の混合流体注入のための注入口（１４）と軸延長のためのアダプター（２０）を有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のばり取り工具。
7. パイプ状軸部（１１）の前面が、複数のみぞをつけて予備ばり取り（９）をなすことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のばり取り工具。
8. パイプ状軸部（１１）の前面には、通しボアの形での透孔（２８）があることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のばり取り工具。
9. 通しボア（１２）は、工具軸（１）内の縦軸（４）中央に支持体（６）の端まで延びていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のばり取り工具。
10. 通しボア（１２）が、工具軸（１）の中に放射方向流出口つきの底穴ボアを有していることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のばり取り工具。
11. 通しボア（１２）は、工具軸（１）中、縦軸（４）の中央でシリンダー状支持体（６）の半ばまでに置かれ、通しボア（１２）の端から支持体（６）の中でボア（２６）が直接カッター（３）の方向に導くことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のばり取り工具。
12. カッター部（２１）が、カッター（３）つきのカッター中心部（７）、あるいは放射方向で側面のカッター軌道制限部（１８）、あるいは放射方向で前面のカッター軌道制限部（１９）、あるいはシリンダー状カッター軌道制限部（２７）を有することを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のばり取り工具。
13. カッター（３）が、０度の逃げ角αを有することを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のばり取り工具。
14. カッター（３）の傾角γは、０度より大きいことを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のばり取り工具。
15. 圧ｐが、加工中に変化するばりの大きさにしたがってセットできることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載のばり取り工具。
16. 圧ｐが、材料にしたがってセットできることを特徴とする請求項１〜１５の何れかに記載のばり取り工具。
17. 圧ｐのセットが、ばりを測定する測定手段によって決められることを特徴とする請求項１〜１６の何れかに記載のばり取り工具。
18. カッター表面の圧ｐは、４〜６０バールであることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のばり取り工具。
19. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされる液体は、ボアエマルジョン、ボアオイル、その混合、あるいは他の冷却および／または潤滑に使用できる材料であることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のばり取り工具。
20. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされるガス体は、溶接ガス、不活性ガス、圧エア、又は二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のばり取り工具。
21. 工具軸（１）の通しボア（１２）にプレスされるガス体液体の混合流体は、混合されたボアオイルの割合が１０〜１５％のエアであることを特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載のばり取り工具。

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