JP6219306B2 - 機械加工法 - Google Patents

Description

本発明は、機械加工のための方法および装置に関する。

一般に、機械加工は、切削工具を用いて材料を削除することによって形状を創出することが意図されており、該切削工具は、回転的に駆動され、そして製作されるべき形状に従って加工されるべき該材料に対して動かされる。

軸方向機械加工を用いる、所望の形状を作り出す２つの方法、すなわち、形削り加工と包絡線加工とによる方法がある。

最初の例においては、得られた表面の形状を決定するのは切削工具の形状である。得られた表面は、したがって回転軸に平行でない母線を有している。

第２の例においては、機械加工された表面の形状を決定するものは、切削工具によってカバーされた体積の包絡線である。

皿穴あけ、座ぐり、円錐穴あけおよび表面仕上げは、軸方向形削り加工の例である。通し穴あけは軸方向包絡線加工の一例である。

特に航空分野において、いくつかの軸方向加工操作は精密さをもって実行されねばならない。問題となる機械加工操作は、例えば、
‐ 固定要素の頭を受け入れることを意図された皿穴開け、ここで、該固定要素は飛び出してはならず、すなわち航空力学的干渉（突出）を生み出さないように窪んだ状態で設置されなければならない；
‐ 円錐／円錐摩擦によって組立要素を受け入れることを意図された円錐穴あけ、そのためには２つの要素の間の表面領域は正確に確保されていなければならない；
‐ 組立要素、例えばナット、リベット頭またはねじ頭のための平面的当接面を生み出すことを意図された座ぐりおよび表面仕上げ、そしてそのためには当接の品質が長期にわたる組立の耐久性にとって不可欠である；
である。

これらの制限的でない例において、実行される機械加工は、それ故に製造された形状の寸法的かつ幾何学的な一致性を保証しなければならない。

図７Ａは、従来の皿穴開けについての時間に亘る力のプロファイルの変化を図示している。力の増大は、皿穴（円錐体）が深くなればなるほど、同じ軸運動のために取り除かれることを意図された材料の量もより多くなるという事実の結果である。操作の最後では、力が一定（またはほとんど一定）に留まっていることが分かる。なぜなら、表面のホーニング仕上げ（スムージング）を実行するために工具は前方への移動を止めるからであり、それから工具は引き離され、そして力は止まる。

振動穴あけ装置は、国際公開第2008/000935 A1号、独国特許出願公開第10 2005 002462 B4号、米国特許第7510024 B2号明細書、仏国特許出願公開第2907695号公報、米国特許出願公開2007/209813号明細書、仏国特許出願公開第2952563号公報で開示されている。

振動穴あけは、特にくずの排出を容易にするという利点を有するので開発されてきた。

皿穴開けの例における力のプロファイルの変化を図示している図７Ｂから、ホーニングフェーズにおいて生じさえしている振動成分が最初の力に付け加えられていることが分かりうる。

現在までのところ、振動穴あけの使用は、特に穴あけのための軸方向包絡線加工に限定されたままである。これは、軸方向形削り加工の場合に、軸方向振動が、要求される寸法的かつ幾何学的な許容誤差をいつも保証するとは限らない凹凸を機械加工された表面上に発生させるからである。

振動補助機械加工装置をさらに改良する必要がある。特に、操作の最後で所望の寸法的かつ幾何学的要請を満たす表面を持つように、形削り加工操作を実行しうるためにである。

したがって本発明は、少なくとも一つの形削り加工操作、特に軸方向形削り加工操作を含む機械加工方法であって、
ａ）前方に動くとき軸方向振動を受ける切削工具を用いて、或る最初の距離に亘り、機械加工操作、特に軸方向機械加工操作を実行すること、次に
ｂ）切削工具を回転状態に駆動し続けながら、軸方向振動の振幅を減少させること、この減少させることは好ましくは零にすることである、
の工程を含む、上記機械加工方法に関する。工程ｂ）は、精確な形状の機械加工操作を実行することを可能にする。

工程ｂ）に、切削工具を切り離すための工程ｃ）が続いてもよい。

本発明に従う本方法は、切削工具の前方への移動の最後で、形削り機械加工操作が、波状の存在に起因する不利益なしに実行されることを可能にする。

本方法は、機械加工のための様々な装置に実装され得、特に、仏国特許出願公開第2952563号公報で開示されたような振動源を備えている振動補助された軸方向加工装置に限定されない。

本発明は、機械加工操作の間に、工具の位置を保証するところの操作条件を作り出すことを可能にする。この工具の位置は、非円柱状、例えば、皿穴あけ、円錐穴あけ、座ぐりおよび表面仕上げが望ましい形削り加工において一番重要である。

本発明の結果として、振動運動は、例えば加工サイクル中の、工具の最後の回転において不活性化、すなわち受動化され、サイクルの最後での寸法および形状の許容範囲はより容易に満たされる。

軸方向振動の振幅は、様々な仕方で減少されうる。振動の振幅はゼロにまで戻されうるか、または完全に除去されないで減少させられうる。この具体例において、機械加工が実行されるところの用途に適切である表面状態を得るために十分に、振幅は減少させられる。

振動の振幅を減少させ且つ好ましくは完全に除くために、第一のアプローチにおいては、振動システムを不活性化すること、すなわち、例えば振動の生成を停止し又は振動をより小さな振幅で生成するために振動源に働きかけることは可能である。図７Ｃは、皿穴あけの場合におけるこの第１のアプローチを図示している。振動は、皿穴あけサイクルの最後で、所与の時点で中断され、これは、従来の皿穴あけにおけるように軸方向の振動なしでホーニングフェーズが維持されるのを可能にすることが分かる。

第２のアプローチにおいては、軸方向振動の振幅は、それらを受動化することによって、すなわち弾性減衰部材による振動の吸収の結果として、機械加工中の表面の振動が減少またはほとんどゼロにされることを保証することによって、減少、好ましくは除去される。図７Ｄは、皿穴あけに関するこの第２のアプローチを図示している。弾性減衰部材が、最大の力を制限しそしてサイクルの最後で波状を吸収する。安定化されたホーニングフェーズが実現される。

これら２つのアプローチは、適用可能場合には、結合されうる。

軸方向振動の振幅は、工程ｂ）、すなわち工具が軸方向の振動なしに回転する間、有利には除去されうる。

工具は、工程ｂ）の間、前方への移動を受けうる。別の実施態様において、工具は、工程ｂ）の間、いかなる前方への移動も受けない。

本発明に従う方法は、様々な機械加工装置を用いて実装されうる。

方法の実施態様において、軸方向機械加工は、仏国特許出願公開第2952563号公報において記載された幾つかの特徴、特に、前方への移動および工具支持スピンドルを切り離すための機構および軸方向振動を生成させる仕方を有する機械加工装置、ＵＰＡＭとも呼ばれる、を用いて実行されるが、他の装置も使用しうる。

使用される機械加工装置は、例えば、工具支持スピンドルを備え、該工具支持スピンドルはフレーム内部で回転し、該フレームは、工具支持スピンドルの回転可能な駆動の動作の下で、該フレームに相対的なスピンドルの自動的な前方への移動をもたらすところの伝達システムを収容し、この伝達システムは、例えば該スピンドルにねじ付けされた前進ピニオンを備えている。

装置は、該スピンドルを周期的に運動させるために軸振動成分を有する波状回転面上を回転するところの回転部材を備える回転配置を備えている。

より詳細には、該回転配置は、スムーズリングおよび波状リングを備えることができ、それらの間で該回転部材が回転する。２つのリングの内の１つ、例えばスムーズリングはフレームに相対的に固定され、一方、もう１つのリング、例えば波状リングは、フレームに相対的に動かされても動かされなくてもよい。このもう１つのリングをフレームに対して可動にするために、２つの位置を取ることができるところの少なくとも１つの接続部材を用いることは可能であり、この２つの位置の内の１つの結合位置においては、それは駆動ピニオンに対してリングを回転について固定的に連結し、そして２つの位置の内のもう１つの位置においては、それは該リングと駆動ピニオンとを分離する。この接続部材は、例えば当接球であり、それが駆動ピニオンとリングとに対して結合位置に止められるときに、カムを介してくさび効果によって該２つを一緒に回転させる。カムが接続部材を止めないときには、それは該リングが自由に動くままであることを許容する。カムは、好ましくはスピンドルの軸に沿って軸方向に動かされ得、そして、振動システムを不活性化させるためにスピンドルの所定の経路の最後で動かされうる。例えば、スピンドルは、直接的または間接的にカムに作用することによってカムを動かすところの止め具を備えている。弾性戻り部材は、スピンドルが持ち上げられるときに、接続部材を止めるために初期位置へカムを戻すために備えられうる。

振動システムの不活性化を用いる製品の実施態様において、この態様はまた２つのリング、その１つはスムーズリングでありもう１つは波状リングである、および該２つのリングの間の回転部材を備えうる。該２つのリングの１つ、例えばスムーズリングは、フレームに相対的に自由に動き且つ駆動ピニオンによって回転駆動されるか、又はフレームに相対的に固定されているかのどちらかであり、一方、もう１つのリング、例えば波状リングは駆動ピニオンと共に回転する。該リングを自由に動かしまたは固定させるために、機構は、フレームに相対的に固定されているところの当接面からこのリングを引き離しまたは引き離さないように作動しうる。離れた位置において、該リングは動くのが自由であり、かつ、当接位置において、それはフレームに相対的に固定されている。該機構は、例えば少なくとも一連の回転部材、例えば球と、リングおよび当接面から離れるために軸方向に押す力を生成するところの２つの傾斜面に対し多かれ少なかれそれら回転部材を半径方向に移動させるところのカムとを備える。該カムは、スピンドルに固定的に結合されている止め具によって直接または間接的に軸方向へ移動される。弾性戻り部材は、有利にはスピンドルが持ち上げられたときにカムをその初期位置へ戻すために備えられる。この弾性戻り部材は、例えば駆動ピニオンとカムとの間に配設されている。

振動システムが受動化されるところの１の実施態様において、装置は鞘とガイドとを備え、該ガイドは、該鞘の内部で回転し、且つ工具を支持しているところのシャフトへ摺動的接続子によって接続されている。振動システムは、鞘とガイドの間に軸方向に配設され、そしてガイドが回転するときに軸方向振動をガイドへ、したがって工具へ伝達する。振動システムは、例えば２つのリング、具体的にはスムーズリングと波状リングとを備え、それらは互いに対して回転速度で動かされ、該リングの１つ、例えばスムーズリングは鞘に完全に接続され、もう１つのリング、例えば波状リングはガイドと共に回転し、そして、軸方向加工操作中、鞘が加工されるべき構成要素に対して止められない限り、その強さが十分大きい弾性減衰部材によって、２つのリングの間に延在している回転部材に対して軸方向に当接され、振動システムは、工具を支えているシャフトへ振動を伝達することができ、鞘は軸方向に自由に動くけれども、回転は不能にさせられている。

装置は、特定の前方への移動の最後で、鞘が加工されるべき構成要素に対して軸方向に止められるように配置される。ガイドは前方に移動し続けることができ、したがって工具は機械加工操作を続けることができる。軸方向振動は、鞘が止められるので工具へ伝達されず、そして弾性減衰部材によって吸収される。

一般に、軸方向振動の振幅を減少、特に除去するための工程ｂ）と切削工具を切り離すための工程ｃ）とは、その継続時間が様々な機械的調整手段（固定されまたは好ましくは可変でありうる）に依存するところの時間期間で相殺されうる。これらの調整手段を可変にすることの利点は、工具支持スピンドルの回転当たりの前方への移動および振動の振幅に従う遅延の継続時間を変化させる必要がありうることにある。

工具は、座ぐり、表面仕上げ、皿穴あけまたは円錐穴あけなどの実行のために用いられうる。

本発明はまた、上で画定されたように本発明に従う方法を実施することを可能にし、かつ上記の特徴の内の少なくとも１つを備えうるところの軸方向機械加工のための装置に関する。

本発明は、以下の制限的でない実施態様の詳細な記載を読むこと、および添付された図面の検討によりより良く理解され得るであろう。

振動補助機械加工のための構成において、本発明を実装するための装置の（振動の不活性化を伴うその実施態様における）１実施例の部分的かつ概略の軸方向断面図である。 駆動ピニオンの斜視図である。 カムの斜視図である。 カムが上側位置にあるときの、カム、当接球および駆動ピニオンの立面図である。 カムが下側位置にあるときの、カム、当接球および駆動ピニオンの立面図である。 振動を不活性化する構成における図１の装置の軸方向断面図である。 振動補助機械加工のための構成における、本装置の製品態様の（振動の不活性化を伴う実施態様における）図１に類似の軸方向断面図である。 振動を不活性化する構成における図３の装置の軸方向断面図である。 振動補助機械加工のための構成における、本発明を実装するための装置の（受動化された振動を伴う実施態様における）１実施例の部分的かつ概略の軸方向断面図である。 受動化された振動を伴う構成における図５の装置の軸方向断面図である。 様々な皿穴あけ方法についての、時間の関数として示した力のプロファイル図である。Ａは、従来の皿穴あけ方法についての、時間の関数として示した力のプロファイル図であり、Ｂ〜Ｄは、様々な皿穴あけ方法についての、時間の関数として示した力のプロファイル図である。

本発明を実装するための装置の実施例が、図１〜４を参照して記載されるであろう。そこでは振動は、上述した方法の工程ｂ）において不活性化される。これらの装置は、例えば、一体化された振動システムを備えるところの自動穴あけユニット（ＵＰＡ：unites de percage automatiques）である。

これ以降の記載は、主として係合解放状態を保証する手段に関している。前方への移動および軸方向振動の生成を保証する手段は、それ自体、例えば仏国特許出願公開第2952563号公報から知られている。

図１および２に示された機械加工装置（１００）は、駆動ピニオン（２）（図１Ａに単独で概略的かつ部分的な仕方で示されている）に摺動的に接続されたスピンドル（３）を備えており、該駆動ピニオン（２）は、それ自体は知られた仕方で該スピンドル（３）を軸Ｘの周りに回転駆動する。

スピンドル（３）は、これを並進的に駆動する前進ピニオン（図示されていない）と螺旋的接続状態にある。

これら２つの運動の組合せは、該スピンドル（３）に接続された工具（図示されていない）の切削速度および前進速度をもたらす。

駆動ピニオン（２）は、案内回転配置（８）によって、摺動的仕方でフレーム（１）に旋回可能に接続されている。

軸方向振動を生成するための振動システムは、本実施例においては波状リング（６）、スムーズリング（７）および、回転部材、例えばローラ（６４）（ケージ（６５）を使って位置が保持される）によって構成されている。

波状リング（６）とスムーズリング（７）との間の相対速度は、仏国特許出願公開第2952563号公報で記載されたように振動を発生する。

波状リング（６）は、回転部材（６１）、例えば球によって、駆動ピニオン（２）に旋回可能に接続されている。

スムーズリング（７）はフレーム（１）に固定されている。

図１Ｂに単独で表示されているカム（９）は、スピンドル（３）の軸方向溝に係合されるスタッド（９２）によって、スピンドル（３）に摺動的に接続されている。

カム（９）は、実質的に螺旋状である開口部（９１）を備え、そして駆動ピニオン（２）は、回転軸に対して垂直である軸を有しかつ円形断面を有する軸方向溝（９４）を備えている。

接続部材、例えば当接球（６２）は、開口部（９１）内および駆動ピニオン（２）の溝（９４）内に係合される。開口部（９１）および駆動ピニオン（２）の溝（９４）の幅は、該球（６２）の直径に実質的に対応し、それ故に該ピニオン（２）および該カム（９）に対して環状かつ直線的な接続をしている。

図１Ｃに示されたようにカム（９）の上側位置において、該球（６２）はカム（９）と該溝（９４）とによって、波状リング（６）に対して押し付けられる。

例えばローラ型止め具（５１）によって構成された可動止め具（５）は、図示されているように、摺動的な使方でカム（９）に旋回可能に接続される。

固定止め具（４）は、例えば調整可能な仕方でスピンドル（３）に固定される。

弾性戻り部材（１０）は、カム（９）を駆動ピニオン（２）から離す傾向があり、例えば、カム（９）のスタッド（９２）の下の定義された肩と該ピニオン（２）の上側終端部との間に挿入される。
操作フェーズ ａ／

この操作フェーズ中、弾性戻り部材（１０）は、図１に示されるようにカム（９）を上側位置に保持する。

この上側位置において、カム（９）は、該溝（９４）と開口部（９１）の輪郭の組合せによって、当接球（６２）を図１Ｃに示された結合位置に置き、そこにおいて、当接球は、波状リング（６）と駆動ピニオン（２）とを当接効果によって固定的に結合する。

このやり方で構成された、駆動ピニオン（２）と波状リング（６）との間の完全な接続が、駆動ピニオン（２）の軸Ｘの周りの回転速度を波状リング（６）へ伝達することを可能にする。

振動システムの、スムーズリング（７）に対する波状リング（６）の相対速度は、軸Ｘに沿う軸方向振動を生成する。

これらの軸方向振動は、駆動ピニオン（２）従って前進ピニオン（図示されていない）を介してスピンドル（３）へ伝達される。

このフェーズでは、従って軸方向加工は、スピンドル（３）の定速前方移動に重畳されるところの軸方向振動を受ける。
操作フェーズ ｂ／

軸方向機械加工の行程の最後で、スピンドル（３）に固定的に結合されているところの固定止め具（４）が、先ず、可動止め具（５）を軸Ｘに沿って並進させるであろう。

可動止め具（５）の移動はカム（９）の並進を伴い、該カム（９）は、波状リング（６）を解放するところの非係合位置（図１Ｄに示される）に当接球（６２）を動かす。この波状リングは、回転に関しては駆動ピニオン（２）にもはや固定的に結合されておらず、自由に動けるようになる。

振動システムの内部摩擦は、回転に関して波状リング（６）を止めるように導く。波状リング（６）とスムーズリング（７）とは、最早いかなる相対速度も有しない。

軸方向振動の発生は不活性化されるが、それにもかかわらずスピンドル（３）は前進し続けうる。

フェーズｂ）の間、軸方向加工は、スピンドル（３）の定速の前進運動のみを受ける。それが移動の最後で止るまで、それは従来の軸方向加工操作になる。
フェーズ ｃ／

軸方向加工の移動の最後で、スピンドル（３）に固定的に結合されるところの固定止め具（４）は、図２に示されたように、可動止め具（５）をフレーム（１）と接触させる。

可動止め具（５）とフレーム（１）との間の接触は、並進に関してスピンドル（３）を止める。

並進についてスピンドル（３）を止めることは、解放運動をもたらす。

後退運動すると、スピンドル（３）および固定止め具（４）は可動止め具（５）を解放する。

可動止め具（５）を解放することは、弾性戻り部材（１０）の結果として出発位置へシステムを戻す。

装置（１００）の製品の別態様が、図３および４を参照して以下に記載されるであろう。これらの図において、図１および２を参照して以前に記載されたものと同一又は類似である構成要素について、参照番号は維持されている。

上の実施例におけるように、スピンドル（３）は、それを回転駆動する駆動ピニオン（２）に摺動的に接続されており、そしてスピンドル（３）は、それを並進的に駆動する前進ピニオン（図示されていない）に螺旋的な仕方で接続されている。

これら２つの運動の組み合わせが、スピンドル（３）に接続されているところの工具（図示されていない）の切削および前進速度をそれぞれ生み出す。

駆動ピニオン（２）は、リング（８１）と回転部材（８３）、例えば球、を備えている案内回転配置によって、旋回的な仕方で摺動的にフレーム（１）に接続されている。

軸方向振動を生成するための振動システムは、考慮下の実施例において、波状リング（６）、スムーズリング（７）および、ケージ（６５）を用いて位置固定された回転部材（本例では上記実施例のようにローラ（６４））によって構成されている。

波状リング（６）とスムーズリング（７）との間の相対速度は、軸方向振動を生み出す。

波状リング（６）は、駆動ピニオン（２）に相対的に固定され、かつそれと共に回転する。

スムーズリング（７）は、回転部材（８４）例えば球、および傾斜面（８８）を有する外側リング（８２）によって旋回可能にフレーム（１）に接続されている。

カム（９）は、スピンドル（３）に摺動的に接続され、かつ回転部材（８３および８４）のための内側リングを構成している。

可動止め具（５）は、図示された本実施例において、軸に沿ってカム（９）に摺動的に接続されるところのローラ型止め具（５１）によって構成されている。

弾性戻り部材（１０）は、それ自身をカム（９）の肩（９５）と駆動ピニオン（２）との間に軸方向に置くことによって、カム（９）を駆動ピニオン（２）から離すように動かす傾向がある。

回転部材（８３）は、それらのための内側リングを構成するところのカム（９）と、傾斜面（８９）を有するところの外側リング（８１）との間で回転する。該傾斜面（８９）は、外側リング（８２）の傾斜面（８８）に対して実質的に直角に配設されている。
操作フェーズ ａ／

弾性戻り部材（１０）は、カム（９）を上側位置に保持する。

カム（９）は下側部分（９７）を有し、回転部材（８４）のための該カムの内側リング径は、図３に示されるように、外側リング（８１）と（８２）との間の接触が保証されることを可能にする。

外側リング（８１）および（８２）の間の接触は、スムーズリング（７）をフレーム（１）に固定的に結合されるようになす。

このような仕方で構成されたフレーム（１）とスムーズリング（７）との間の完全な接続は、回転に関してスムーズリング（７）を止めることを可能にする。

スムーズリング（７）に対する波状リング（６）の相対速度は、軸方向振動を生成することを可能にし、該振動は、駆動ピニオン（２）そして前進ピニオン（図示されない）を介してスピンドル（３）へ伝達される。

このフェーズ中、軸方向加工は、したがって、スピンドル（３）の定速前方移動に重畳されるところの軸方向振動を受ける。
操作フェーズ ｂ／

軸方向機械加工の行程の最後で、スピンドル（３）に固定的に結合されているところの固定止め具（４）は、先ず可動止め具（５）を並進させ、この並進がカム（９）を図面の下方へ移動させる。

カム（９）の並進は、回転部材（８４）をカム（９）の上側部分（９６）（その直径は下側部分（９７）のそれよりも大きい）上で回転させる。

傾斜面（８８）および（８９）に対する回転部材（８４）の径方向の運動は、回転に関して外側リング（８１）及び（８２）を非結合にする。スムーズリング（７）は最早フレーム（１）に固定的に接続されず、動くことが自由になる。

振動システムの内部摩擦は、スムーズリング（７）が回転的に駆動されることを可能にする。

波状リング（６）とスムーズリング（７）とは、もはや如何なる相対速度も持たない。

軸方向振動の生成は不活性化され、スピンドル（３）は前方へ運動を続ける。このフェーズの間、軸方向加工はしたがって、スピンドル（３）の定速の前方移動のみを受ける。
フェーズ ｃ／

軸方向機械加工の移動の最後で、スピンドル（３）に固定的に結合されるところの固定止め具（４）は、可動止め具（５）をフレーム（１）と接触させて、並進に関してスピンドル（３）を停止させ、次いで切り離す運動もたらすであろう。

後退運動すると、スピンドル（３）および固定止め具（４）は、可動止め具（５）を解放し、これは、弾性戻り部材（１０）の結果としてシステムを出発位置に戻す。

軸方向振動がそこでは受動化されている製品の別態様が、図５および６を参照して以下に記載されるであろう。

これらの図で示された装置（２００）は、数値制御機械のための工具キャリヤに一体化され、そして、同じサイクルの間に穴あけ／皿穴あけ操作を実行することが意図されている。

装置（２００）は、機械のスピンドルに完全に接続される取付具（２０２）および該取付具（２０２）に摺動的に接続されるガイド（２０３）を備えている。

弾性減衰部材（２０７）は、ガイド（２０３）上に事前負荷が生成されることを可能にする。この事前負荷は、前方移動方向に向けられ、そして穴あけ／皿穴あけ操作の間、工具（２０８）の押す力よりも大きい。

シャフト（２０４）は、ガイド（２０３）に摺動的に接続されている。

装置（２００）は、振動システム（２０６）を備えており、該振動システム（２０６）は、波状リング（２６０）、回転部材（２６１）、固定スムーズリング（２６２）および針型止め具（２６３）を備え、相対的な回転運動が波状リング（２６０）とスムーズリング（２６２）との間に存在するとき、軸方向振動がガイド（２０３）とシャフト（２０４）との間に生成されることを可能にする。

工具（２０８）は、取り外されうる仕方でシャフト（２０４）に完全に接続されうる。

装置（２００）はまた、摺動的な仕方で取付具（２０２）に旋回可能に接続されている鞘（２０１）を備える。

鞘（２０１）は、回転に関して機械のフレーム（図示されていない）に（図示されていない手段によって）固定されたままであるが、軸方向に動くことはできる。

スムーズリング（２６２）は、鞘（２０１）に完全に接続されている。この鞘（２０１）は、その遠位端で止め成分、例えば調節可能な仕方で鞘（２０１）に完全に接続されている三脚（２０５）を備えている。その軸位置は、皿穴あけ操作の最後で、三脚（２０５）の前面が工具（２０８）の軸位置に対応するように調節される。
操作フェーズ ａ／

スピンドルの回転は、取付具（２０２）の回転、そして引き続いてガイド（２０３）、シャフト（２０４）および工具（２０８）の回転をもたらす。

波状リング（２６０）と固定リング（２６２）との間の相対的な回転速度は、ガイド（２０３）および工具（２０８）に伝達されるところの軸方向振動をもたらす。

スピンドルの前方への移動は、装置（２００）の構成成分の全てを統合した仕方で並進させる。

切削運動（回転）に伴う状態において、スピンドルの前方への運動（定速）および振動システム（２０６）によって生成された軸方向振動は、穴あけ／皿穴あけされるべき材料（Ｍ）において軸方向加工に適合することができる組合わされた運動をもたらす。
操作フェーズ ｂ／

軸方向機械加工サイクルの最後で、材料（Ｍ）は三脚（２０５）と接触するようになる。

三脚（２０５）が、鞘（２０１）によってスムーズリング（２６２）に完全に接続されるので、材料（Ｍ）との該接触は、並進に関してシャフト（２０４）および工具（２０８）を停止させる。

振動システム（２０６）によって生成された振動は、弾性減衰部材（２０７）およびスピンドルの定速前方移動に一体的に再伝達される。

したがって、工具（２０８）は、前進をしないで回転し続ける。材料（Ｍ）内での工具（２０８）の何回転かは、表面が「磨かれる」ことを可能にする、すなわち、軸方向形削り機械加工（皿穴あけ）に従う表面がサイクルの最後で得られることを可能にする。
フェーズ ｃ／

数値制御機械は、弾性減衰部材（２０７）によって吸収される僅かな過剰移動を実行し、次に、切り離す位置まで後方に戻るようにプログラムされている。

後ろに戻る際、材料（Ｍ）と三脚（２０５）との間の接触を離すことは、弾性減衰部材（２０７）が装置（２００）を元の構成に戻すことを可能にする。

勿論、本発明は図示された実施例に限定されるものではない。

例えば、振動システムは、スムーズリングと波状リングとの間の回転部材を回転させるのとは違った仕方で作ることが出来る。

この仕方で、図示されていない実施態様において、回転部材は、国際公開第2008/000935号で記載されているように、そのオフセットが調整されうるところの２つの波状面の間で回転する。該オフセットは、所定の前方移動の最後で振動システムを不活性にさせるために、前方移動に従って制御される。

別の実施態様において、振動システムは、電気機械式、空気圧式、油（水）圧式、圧電式などである。

本発明は好ましくは軸方向形削り機械加工のために用いられるが、本発明は旋削のために有利に用いうる。

表現「１つを含む（備える）」は、「少なくとも１つを含む（備える）」を意味するとして解釈されるべきである。

１ フレーム
２ 駆動ピニオン
３ スピンドル
４ 固定止め具
５ 可動止め具
６ 波状リング
７ スムーズリング
８ 案内回転配置
９ カム
１０ 弾性戻り部材
５１ ローラ型止め具
６１ 回転部材
６２ 当接球
６４ ローラ
６５ ケージ
８１、８２ 外側リング
８３、８４ 回転部材
８８、８９ 傾斜面
９１ 開口部
９２ スタッド
９４ 軸方向溝
９５ 肩
１００ 装置
２００ 装置
２０１ 鞘
２０２ 取付具
２０３ ガイド
２０５ 三脚
２０６ 振動システム
２０７ 弾性減衰部材
２０８ 工具
２６０ 波状リング
２６１ 回転部材
２６２ 固定スムーズリング
２６３ 針型止め具

Claims (19)

1. 少なくとも１の形削り加工操作を包含する機械加工方法であって、
   ａ）フレーム内部で回転する工具支持スピンドルを備え、該スピンドルが該フレームに相対的に前方に動くときに軸方向振動を受けるところの該切削工具を用いて、或る最初の距離に亘り、形削り機械加工操作を実行すること、次に
   ｂ）該切削工具を回転状態に駆動し続けながら、該軸方向振動の振幅を減少すること、
   の工程を含む、上記機械加工方法。
2. 該軸方向振動の振幅が、工程ｂ）の間にゼロにまで減少させられる、請求項１に記載の機械加工方法。
3. 該切削工具は、工程ｂ）の間に前方への移動を受ける、請求項１または２に記載の機械加工方法。
4. 該切削工具は、工程ｂ）の間に前方への移動を受けない、請求項１または２に記載の機械加工方法。
5. 該軸方向振動の振幅の減少は、振動の発生元での振動システム（７、６４、６；２６０、２６１、２６２）に対する動作から生じる、請求項１〜４のいずれか1項に記載の機械加工方法。
6. 該軸方向振動は、波状回転面と接触して回転するところの回転部材（６４；２６１）を用いて得られる、請求項５に記載の機械加工方法。
7. 該軸方向振動は、少なくとも１つの面が波状である２つの回転面の間の回転によって得られ、該振動の生成中、該２つの面は異なる回転速度を有し、該振幅の減少は、該２つの面の間の相対的な回転速度の減少によって得られる、請求項６に記載の機械加工方法。
8. カム（９）は、該工具の所定の前方への移動の最後で作動され、このカムは軸方向運動を行い且つ該回転部材（６４）のための回転面を画定するところのリング（６；７）と該フレーム（１）または回転部分（２）との間の接続子（２、６２、６；８１、８４、８２）に作動するように配置され、該カム（９）の運動から生じるところの該接続子の変更は、該２つの回転面の間の相対速度の変更を導く、請求項７に記載の機械加工方法。
9. 該振動の振幅は、該振動力の全てまたは一部分を吸収するところの弾性減衰部材（２０７）によって得られる受動化によって減少させられる、請求項１〜６のいずれか1項に記載の機械加工方法。
10. 該受動化の間、該振動システム（２０６）は、一方で機械加工されるべき材料（Ｍ）に対して直接的または間接的に軸方向に当接し、かつ他方で該弾性減衰部材（２０７）を駆動する、請求項９に記載の機械加工方法。
11. 該工具（４）は、軸方向形削り加工操作を実行することができる、請求項１〜１０のいずれか1項に記載の機械加工方法。
12. 該工具（４）は、皿穴あけ、座ぐり、表面仕上げまたは円錐穴あけを実行することができる、請求項１１に記載の機械加工方法。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法を実施できる機械加工のための装置（１００；２００）であって、
    切削工具支持部、
    該切削工具に軸方向振動を与えるための振動システム、
    形削り加工操作を実行するために、該切削工具の所定の移動の最後に該振動の振幅の減少を自動的に可能にするところの手段（４、５、９、６２；４、５、９、８４；２０５、２０７）、
    を備える、上記装置。
14. フレーム内で回転するところの工具支持スピンドルを備え、該フレームは、該工具支持スピンドルの回転駆動の動作の下で、該スピンドルの該フレームに相対的な自動的な前方への移動をもたらすところの伝達システムを収容している、請求項１３に記載の装置。
15. 該振動システムは、該工具を周期的に運動に駆動するために、軸方向に波状成分をもつ波状回転面上で回転するところの回転部材（６４；２６１）を備える回転配置を備えている、請求項１３または１４に記載の装置。
16. 該回転配置はスムーズリングおよび波状リングを備え、それらの間で該回転部材（６４）が回転し、該２つのリングの１つはフレーム（１）に対して固定され、一方、もう１つのリングは該フレームに相対的に動かされることができ若しくはできず、該装置は、２つの位置を取ることができるところの接続部材（６２）を備え、該位置の内の結合位置においては、それは駆動ピニオン（２）に対して回転可能若しくは不能でよいところの該波状リング（６）を固定的に連結し、そして該位置の内のもう１つの位置においては、それは該波状リング（６）と該駆動ピニオン（２）とを分離し、この接続部材は当接球（６２）であり、それがカム（９）を介して該駆動ピニオン（２）および該波状リング（６）に対して結合位置に止められるときに、該当接球（６２）はくさび効果によって該２つを一緒に回転させ、そして該カム（９）が該接続部材（２）を止めないときに、それは該波状リング（６）が自由に動くままであることを可能にし、該カム（９）は、該スピンドルの軸（Ｘ）に沿って軸方向に動かされ得、そして該振動システムを不活性化させるために該スピンドルの所定の経路の最後で動かされ、該スピンドルは、直接的または間接的に作用することによって該カム（９）を動かすところの止め具（４）を備え、弾性戻り部材（１０）は、該スピンドルが持ち上げられるときに、該接続部材を止めるために初期位置へ該カム（９）を戻すために備えられている、請求項１５に記載の装置。
17. 該回転配置はスムーズリングおよび波状リングを備え、これらの間で該回転部材（６４）が回転し、該２つのリングの１つは、フレーム（１）に相対的に自由に動き且つ駆動ピニオン（２）によって回転駆動されるか又は該フレーム（１）に相対的に固定されているかのどちらかであり、一方、もう１つのリングは該駆動ピニオン（２）と共に回転し、該フレームに相対的に固定されているところの当接面からこのリングを引き離し若しくは引き離さないための機構が備えられて、離れた位置において、該リングは動くのが自由であり、かつ、当接位置において、それは該フレーム（１）に相対的に固定されており、該機構は一連の回転部材と、該リングおよび該当接面から離れるために軸方向に押す力を生成するところの２つの傾斜面（８８、８９）に対して、多かれ少なかれそれら回転部材（８４）を半径方向に移動させるところのカム（９）とを備え、該カムは該スピンドルに固定的に結合されている止め具（４）によって直接または間接的に軸方向へ移動され、弾性戻り部材は該スピンドルが持ち上げられたときに該カム（９）をその初期位置へ戻すために備えられ、この弾性戻り部材は該駆動ピニオン（２）と該カム（９）との間に配設されている、請求項１５に記載の装置。
18. 装置は、鞘（２０１）と、該鞘の内部で回転し且つ該工具（２０８）を支持しているシャフト（２０４）へ摺動的接続子によって接続されているところのガイド（２０３）とを備え、該振動システム（２０６）は該鞘と該ガイドの間に軸方向に配設され、そして該ガイドが回転するときに軸方向振動を該ガイドと該工具とへ伝達する、請求項１４または１５に記載の装置。
19. 該振動システムは、互いに相対的に回転速度で動かされる２つのリングを備え、該リングの１つは該鞘に完全に接続され、もう１つのリングは該ガイドと共に回転し、そして該２つのリングの間に延在している回転部材（２６１）に対して、軸方向加工操作中、該鞘が加工されるべき該成分（Ｍ）に対して止められない限り、その強さが十分大きい弾性減衰部材（２０７）によって軸方向に当接され、該振動システムは該工具を支えている該シャフトへ軸方向振動を伝達することができ、該鞘は軸方向に自由に動くけれども回転は出来なく、該装置（２００）は、特定の前方への移動の最後で、該鞘が加工されるべき成分に対して軸方向に止られるように配設され、該ガイド（２０３）は前方に移動し続けることができ、該軸方向振動は、該工具へ伝達されずかつ該弾性減衰部材（２０７）によって吸収される、請求項１８に記載の装置。

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