Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bearbeitungswerkzeug, das lösbar an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine angebracht wird, wie zum Beispiel an einem Bearbeitungszentrum, so dass durch die Hauptspindel eine Bearbeitung ausgeführt wird, wie zum Beispiel ein Abfasen, Entgraten oder Läppen eines Werkstücks durch Drehen eines Schneiders (einschließlich eines Entgratungswerkzeugs, eines Läppwerkzeugs usw.).

Herkömmlicherweise war als ein Bearbeitungswerkzeug, das lösbar an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine, wie zum Beispiel einem Bearbeitungszentrum, angebracht ist, so dass eine Bearbeitung, wie zum Beispiel ein Entgraten, durchgeführt wird, eine Entgratungseinheit bekannt, wie sie in der japanischen Patentanmeldung, die offengelegt ist, Nr. 8-57758 offenbart ist. Bei dieser Entgratungseinheit kann ihre Hauptkörpereinheit an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine montiert werden, ein Luftmotor ist am Boden der Hauptkörpereinheit in einem solchen Zustand angebracht, dass er schräg nach unten geneigt ist, wobei ein Entgratungswerkzeug an dem vorderen Ende von seiner Antriebswelle angebracht ist, und dann wird das durch den Luftmotor gedrehte Entgratungswerkzeug gegen die Bearbeitungsfläche eines Werkzeugstücks gedrückt, so dass das Werkstück entgratet wird.

Da jedoch die oben beschriebene Entgratungseinheit das Entgratungswerkzeug durch einen Luftmotor antreibt, besteht ein Problem dahingehend, dass eine Zufuhrquelle zum Zuführen von Druckluft an den Motor benötigt wird. Ferner ist der Luftmotor auf der Hauptkörpereinheit so angebracht, dass er vertikal schräg gestellt ist, und die Neigungsrichtung des an der Drehwelle montierten Entgratungswerkzeugs wird daher in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des Luftmotors bestimmt. Somit muss der Winkel (Richtung) der Hauptkörpereinheit so gesteuert werden, dass die Richtung der Schnittkante des Entgratungswerkzeugs stets die geeignete ist, wodurch eine Verkomplizierung des erforderlichen Steuermechanismus und Steuerprogramms resultiert.

Da der Luftmotor und das Entgratungswerkzeug, das am vorderen Ende der Drehwelle angebracht ist, im voraus schräg montiert werden, kann ferner manchmal das Werkzeug nicht gleichmäßig dadurch gesteuert werden, dass das Werkzeug relativ zur Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks geneigt wird, das verschiedene Winkel aufweist. Folglich besteht ein Problem, dass ein Vorgang, wie zum Beispiel das Entgraten des Randbereichs eines Werkstücks, nicht günstig und gleichmäßig in Abhängigkeit vom Winkel der Bearbeitungsfläche ausgeführt werden kann.

Somit schlug in der japanischen Patentanmeldung, die offengelegt ist, mit der Nr. 2005-349549 der vorliegende Anmelder ein Bearbeitungswerkzeug vor, bei dem der Halter eines Schneiders schräg stellbar in einem unteren Teil eines Schafts durch eine Aufnahmestange und eine Gelenkkupplung angebracht ist, wobei der Schaft an der Hauptspindel der Werkzeugmaschine angebracht ist, ein Schneider, wie zum Beispiel ein Entgratungswerkzeug, das an dem Halter angebracht ist, mit hoher Geschwindigkeit über die Aufnahmestange und die Gelenkkupplung durch Drehen der Hauptspindel gedreht wird, und das Bearbeitungswerkzeug einen Entgratungsvorgang usw. durch Schrägstellen des Halters und des Schneiders in Bezug auf den Schaft ausführt.

Wenn die Seitenfläche am vorderen Ende des Schneiders, der sich bei hoher Geschwindigkeit dreht, in Berührung mit dem Randbereich des Werkstücks gelangt und der Schneider eine Last von der Seite her aufnimmt, wird bei dem Bearbeitungswerkzeug das schwenkbare Gehäuse aus der axialen Linie relativ zum äußeren Gehäuse geneigt. Dabei nimmt der durch diese Bewegung ebenfalls geneigte Halter in diesem schwenkbaren Gehäuse die Rotationskraft der Hauptspindel auf, die durch den Schaft, die Aufnahmestange und die Gelenkkupplung übertragen wird, und die Gelenkkupplung wird zur Drehung angetrieben, wobei der Halter relativ zur Aufnahmestange schräg gestellt ist, und dann wird der Schneider, der an dem vorderen Ende des verschiebbaren Halters angebracht ist, der sich innerhalb des Halters befindet, bei hoher Geschwindigkeit gedreht, so dass Grate entfernt werden, die an dem Randbereich eines Werkstücks erzeugt sind. Die Kraft, mit der der Schneider gegen die Bearbeitungsfläche des Werkstücks drückt, wird durch die Kraft der Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften innerhalb der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit erzeugt, die gegen die den Druck aufnehmenden Platte über dem schwenkbaren Gehäuse drücken, so dass das Drücken des Schneiders, der sich bei hoher Geschwindigkeit dreht, gegen die Bearbeitungsfläche des Werkstücks stabil durchgeführt werden kann, so dass eine Bearbeitung, wie zum Beispiel das Engtraten, günstig durchgeführt wird.

Einerseits ist es bei dieser Art von Bearbeitungswerkzeug wahrscheinlich, wenn der Schneider das Werkstück verlässt, so dass eine Rotationslast auf den Schneider rasch abfällt und die Gelenkkupplungsstange und der Halter aus einem schräggestellten Zustand in einen linearen Zustand zurückkehren, dass ein Phänomen auftritt, bei dem der Halter und der Schneider vibrieren (zufallsbedingt schwingen) aufgrund der Vibration der Gelenkkupplung oder der Reaktion des schwenkbaren Gehäuses.

Da jedoch in diesem Bearbeitungswerkzeug die Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit arbeiten, dass sie gegen die den Druck aufnehmende Platte über dem schwenkbaren Gehäuse durch eine Feder drücken, und da diese die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit sich in einem freien Zustand drehbar im äußeren Gehäuse befindet, während ein Kugellager ebenfalls in einem freien Zustand drehbar im oberen Bereich der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit sich befindet, kann die Bewegung der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit in der Umfangsrichtung geglättet werden, wenn die Rotationslast auf den Schneider sich ändert und der Halter in den linearen Zustand zurückkehrt.

Somit wurde in letzter Zeit sogar im Gebiet der Metallbearbeitung, wie zum Beispiel bei einem Entgratungsvorgang, eine Beschleunigung der Bearbeitung vorangetrieben und entsprechend wurde eine rasche und gleichmäßige Zurückstellung der Gelenkkupplung und des Halters erzielt, wenn sie in den linearen Zustand aus dem schräggestellten Zustand zurückkehren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bearbeitungswerkzeug vorzusehen, das nicht nur das Schrägstellen des sich drehenden Schneiders gleichmäßig ausführen kann, sondern auch die Rückstellung aus einem schräggestellten Zustand in einen linearen Zustand verbessern kann, und dadurch eine Vielzahl von Bearbeitungsflächen eines Werkstücks konsistent und günstig bearbeiten kann. Die Aufgabe dieser Erfindung kann mit einem Bearbeitungswerkzeug erzielt werden, das die folgende Struktur hat.

Das bedeutet, dass bei dem Bearbeitungswerkzeug der vorliegenden Erfindung ein Schaft lösbar an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine angebracht ist, und der Schaft und ein Schneider, die an dem Halter montiert sind, dann durch Drehung der Hauptspindel angetrieben werden, wobei das Bearbeitungswerkzeug eine Bearbeitung durch Schrägstellung des Halters und Schneiders in Bezug auf den Schaft ausführt. Ein Gehäuse ist am außenseitigen Bodenendbereich des Schafts über ein Lager montiert, und eine Aufnahmestange befindet sich in einem axialen Loch, das im bodenendseitigen Zentrumsbereich des Schafts vorgesehen ist, so dass sie in der axialen Richtung verschiebbar ist. Eine Absorptionsfeder zum Drücken der Aufnahmestange in der axialen Richtung befindet sich zwischen der Aufnahmestange und dem Schaft, und ein schräg stellbares Gehäuse befindet sich im unteren Bereich des Gehäuses, so dass es sich in Bezug auf die axiale Linie schrägstellen kann. Der Halter befindet sich drehbar über ein Lager innerhalb des schräg stellbaren Gehäuses. In dem Halter ist ein verschiebbarer Halter, der mit einem Futterbereich für ein Werkzeug an seinem vorderen Ende versehen ist, verschiebbar in der Axialrichtung angebracht, und eine Feder zum Drücken des verschiebbaren Halters in der Axialrichtung ist zwischen dem (Haupt-) Halter und dem verschiebbaren Halter eingebracht. Der Bodenendbereich der Aufnahmestange und der obere Endbereich des Halters werden dann wechselseitig durch eine Gelenkkupplungsstange verbunden. Eine die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit, bei der eine Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften nach unten gerichtet sind und vorspringen, indem sie durch eine Feder belastet sind, befindet sich innerhalb des Gehäuses, das im äußeren Umfangsbereich, der die Gelenkkupplungsstange umgibt, angeordnet ist, und die Spitzen der die Schrägstellung unterstützenden Stifte der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit stoßen gegen eine den Druck aufnehmende Platte, die sich über dem schwenkbaren Gehäuse befindet. Die Gelenkkupplungsstange enthält einen ersten Gelenkkupplungsbereich, der mit dem Boden der Aufnahmestange verbunden ist, und einen zweiten Gelenkkupplungsbereich, der mit dem oberen Bereich des Halters verbunden ist. Diese Gelenkkupplungsbereiche sind an der Oberseite und dem Boden einer Zwischenwelle vorgesehen, und der erste Gelenkkupplungsbereich ist mit der Aufnahmestange so verbunden, dass er in jede Richtung des Umfangs schwenkbar ist und in der axialen Richtung verschiebbar ist, während der zweite Gelenkkupplungsbereich mit dem Halter so verbunden ist, dass er ebenfalls in jede Richtung des Umfangs schwenkbar ist und in der axialen Richtung verschiebbar ist. Eine Metallkugel ist rollfähig in ein Einsatzloch eingesetzt, das im Zentrum des oberen Endes des ersten Gelenkkupplungsbereichs geformt ist, während eine Metallkugel auch rollfähig in den vertieften Aufnahmebereich eingesetzt ist, der im Zentrum des Bodenendbereichs der Seite der Aufnahmestange geformt ist; in entsprechender Weise ist eine Metallkugel rollfähig in das Einsatzloch eingesetzt, das im Zentrum des oberen Endes des zweiten Gelenkkupplungsbereichs geformt ist, während eine Metallkugel auch in den vertieften Aufnahmebereich eingesetzt ist, der im Zentrum des oberen Endes der Seite des Halters geformt ist; wenn die Gelenkkupplungsstange in einem linearen Zustand relativ zu der Aufnahmestange und dem Halter ist, ist der Eingriff der Metallkugeln auf beiden Seiten in dem vertieften Aufnahmebereichen erhalten; und wenn die Gelenkkupplungsstange sich relativ zur Aufnahmestange und dem Halter schräg stellt, bewegt sich die Metallkugel auf zumindest einer Seite nach außen aus dem vertieften Aufnahmebereich, und wenn der Halter in einem linearen Zustand zurückkehrt, wobei die Last der Schrägstellung gelöst ist, ist er konstruiert, dass er die Metallkugel im Wesentlichen in das Zentrum des vertieften Aufnahmebereichs zurückbringt.

Vorzugsweise ist die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit konstruiert in einer Weise, dass eine Vielzahl von die Schrägstellung unterstützende Stiften sich in einem kreisförmig ausgebildeten Stiftgehäuse befinden, bei dem ihre Spitzen nach unten vorspringen; eine Feder ist an jedem die Schrägstellung unterstützenden Stift so montiert, dass der die Schrägstellung unterstützende Stift nach unten gedrückt wird, und die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit ist drehbar in einem freien Zustand innerhalb des Gehäuses angeordnet.

Vorzugsweise befindet sich ein Kugellager in einem freien Zustand drehbar auf der oberen Seite der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit.

Eine Justiermutter zur Höhenjustierung kann über das Kugellager in das Gehäuse geschraubt sein, und die Breite des Spalts über dem Kugellager kann durch Schrauben der Justiermutter einstellbar sein.

Vorzugsweise ist ein Scheibenbereich auf einer Zwischenwelle der Gelenkkupplungsstange geformt; halbkugelförmige Vorsprünge sind in der Nähe der unteren Seite des vorderen Endbereichs des ersten Gelenkkupplungsbereichs und der oberen Seite des Bodenendbereichs des zweiten Gelenkkupplungsbereichs geformt; und Nuten, in denen die halbkugelförmigen Vorsprünge eingesetzt sind, können so konstruiert sein, dass sie in einer axialen Richtung in den vertieften Fügebereichen der Aufnahmestange und des Halters geformt sind.

Das sich schrägstellende Gehäuse kann so angeordnet sein, dass es sich durch ein kugelförmiges Gleitlager innerhalb des Gehäuses in einem vorbestimmten Winkelbereich schräg stellen kann.

Vorzugsweise ist der Halter drehbar über eine Mehrzahl von Lagern in dem schwenkbaren Gehäuse angebracht, einschließlich von zumindest zwei Nadellagern.

Vorzugsweise enthält das Bearbeitungswerkzeug weiter einen Positionseingriffsbereich, der auf der äußeren Seite des Gehäuses montiert ist, der, wenn der Schaft an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine montiert wird, mit einem feststehenden Bereich der Werkzeugmaschine in Eingriff gelangt, zum Positionieren des Gehäuses in einem statischen Zustand, wobei der Positionseingriffsbereich an seinem Platz durch einen Haltebereich gehalten wird, dessen Positionierstift seitlich von dem Gehäuse vorsteht, so dass er in der vertikalen Richtung verschiebbar ist, und durch eine Feder nach oben gedrückt wird; ein Außengewindebereich ist auf dem äußeren Umfang des Positionierstifts geformt; eine Justiermutter ist auf dem Außengewindebereich durch Eingriff mit dem Gewinde montiert; ein Rotationsanschlagkeil ist auf einem äußeren Umfang der Justiermutter so montiert, dass sein vorspringendes Ende mit einem Eingriffsbereich in einem Ausrichtungsring in Eingriff gelangen kann, der am Boden des Schafts angebracht ist, wobei der Justiermutter die Drehung erlaubt wird; und der Positionierstift und der Rotationsanschlagkeil sind nach oben und unten durch Drehen der Justiermutter bewegbar.

Mit einem Bearbeitungswerkzeug, das die oben beschriebene Struktur hat, werden der Schaft und die Aufnahmestange durch Drehen der Hauptspindel der Werkzeugmaschine gedreht, die Rotation der Aufnahmestange wird dann an den Halter durch die Gelenkkupplung übertragen, so dass der an dem vorderen Ende des Halters angebrachte Schneider bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, und der Schneider in Berührung mit dem Werkstück gelangt, so dass eine Bearbeitung, wie zum Beispiel ein Entgraten, ausgeführt wird.

Wenn die Seitenfläche am vorderen Ende des Schneiders, der sich bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, in Berührung mit dem Randbereich des Werkstücks gelangt und der Schneider eine Last von der Seite her aufnimmt, stellt sich das schräg stellbare Gehäuse aus der axialen Linie relativ zum äußeren Gehäuse schräg. Dabei nimmt der in dem schräg stellbaren Gehäuse ebenfalls durch diese Bewegung schräg gestellte Halter die Rotationskraft der Hauptspindel auf, die durch den Schaft, die Aufnahmestange und die Gelenkkupplung übertragen wird, und die Gelenkkupplungsstange wird zur Drehung angetrieben mit dem Halter, der relativ zu der Aufnahmestange schräg gestellt ist, und dann wird der Schneider, der an dem vorderen Ende des verschiebbaren Halters angebracht ist, der sich innerhalb des Halters befindet, zur Drehung bei einer hohen Geschwindigkeit angetrieben, so dass Grate entfernt werden, die am Randbereich eines Werkstücks erzeugt sind. Die Kraft, mit der der Schneider gegen die Bearbeitungsfläche des Werkstücks drückt, wird durch die Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften innerhalb der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit erzeugt, die gegen die den Druck aufnehmende Platte über dem schräg stellbaren Gehäuse drücken, so dass der Druck des Schneiders, der sich bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, gegen die Werkstückbearbeitungsfläche stabil ausgeführt werden kann, so dass eine Bearbeitung, wie zum Beispiel einen Entgraten, günstig durchgeführt wird.

Während der Halter schräg gestellt ist, kann ein Stoß in der axialen Richtung aufgrund einer geringfügigen Änderung in der Verbindungslänge zwischen der Aufnahmestange und dem Halter und Vibration der Gelenkkupplungsstange auftreten. Der Stoß wird jedoch günstig durch die Absorptionsfeder, die in der Aufnahmestange vorgesehen ist, und die Feder für den verschiebbaren Halter, die innerhalb des schwenkbaren Halters vorgesehen ist, absorbiert. Wenn der Schneider eine Druckkraft von dem Werkstück aufnimmt, wird ferner eine solche Druckkraft gegen den Schneider durch die Feder in dem verschiebbaren Halter absorbiert, so dass der Schneider, der sich bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, in einem sehr stabilen Zustand betrieben wird.

Wenn der Schneider, der durch den Halter zurückgehalten wird, der sich bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, das Werkstück verlässt, so dass eine Rotationslast auf den Schneider rasch abfällt und die Gelenkkupplungsstange und der Halter aus einem schräg gestellten Zustand in einen linearen Zustand zurückkehren, ist es wahrscheinlich, dass ein Phänomen auftritt, bei dem der Halter und der Schneider vibrieren (zufällig schwingen) aufgrund der Vibration der Gelenkkupplung oder der Reaktion des schwenkbaren Gehäuses. Da bei diesem Bearbeitungswerkzeug jedoch die Mehrzahl der die Schrägstellung unterstützenden Stifte der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit arbeiten, dass sie gegen die den Druck aufnehmende Platte über dem schwenkbaren Gehäuse durch die Federn drücken, und da diese die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit sich in einem freien Zustand drehbar in dem äußeren Gehäuse befindet, während das Kugellager sich ebenfalls in einem freien Zustand drehbar in dem oberen Bereich der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit befindet, kann die Bewegung der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit in der Umfangsrichtung geglättet werden, wenn sich die Rotationslast auf den Schneider ändert und der Halter in den linearen Zustand zurückkehrt.

Zusätzlich ist eine Metallkugel rollfähig in ein Einsatzloch eingesetzt, dass im Zentrum des oberen Endes des ersten Gelenkkupplungsbereichs geformt ist, während eine Metallkugel auch in den vertieften Aufnahmebereich eingesetzt ist, der im Zentrum des Bodenendbereichs der Seite der Aufnahmestange vorgesehen ist; in ähnlicher Weise ist eine Metallkugel rollfähig in ein Loch eingesetzt, das im Zentrum des oberen Endes des zweiten Gelenkkupplungsbereichs geformt ist, während eine Metallkugel auch in den vertieften Aufnahmebereich eingesetzt ist, der im Zentrum des oberen Endes der Seite des Halters vorgesehen ist; wenn die Gelenkkupplungsstange in einem linearen Zustand relativ zu der Aufnahmestange und dem Halter ist, wird der Eingriff der Metallkugeln auf beiden Seiten in den vertieften Aufnahmebereichen auf beiden Seiten aufrecht erhalten; und wenn die Gelenkkupplungsstange sich schräg stellt relativ zu der Aufnahmestange und dem Halter, bewegt sich die Metallkugel auf zumindest einer Seite nach außen aus dem vertieften Aufnahmebereich, und wenn der Halter in einen linearen Zustand zurückkehrt, wobei die Schrägstellungslast gelöst ist, kehrt die Metallkugel im Wesentlichen in das Zentrum des vertieften Aufnahmebereichs zurück. Somit kann die Bewegung der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit in der Umfangsrichtung mehr geglättet werden, wenn der Halter in den linearen Zustand zurückkehrt, wodurch die Vibration des Halters oder des Schneiders verhindert wird.

1 ist eine Vorderansicht des Bearbeitungswerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine Längsquerschnittsansicht des gleichen Bearbeitungswerkzeugs;

3 ist eine Querschnittsansicht, die entlang den Linien III-III aus 2 genommen ist;

4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang den Linien IV-IV aus 2 genommen ist;

5(a) ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung der Gelenkkupplungsstange in einem linearen Zustand und

5(b) ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung der Gelenkkupplungsstange in einem schrägstellten Zustand;

6 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Zustands, in dem der schräg stellbare Halter schräg gestellt ist;

7 ist eine Vorderansicht, die einen Verwendungszustand des Bearbeitungswerkzeugs zeigt;

8 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die die Umgebung des Positionseingriffsbereichs zeigt;

9 ist eine Teilvorderansicht des Positionseingriffsbereichs;

10(a) ist eine Teilvorderansicht, wenn der Rotationsanschlagkeil des Positionseingriffsbereichs in Eingriff ist; und

10(b) ist eine Teilvorderansicht, wenn der Eingriff des Rotationsanschlagskeils gelöst ist; und

11 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Zustands, in dem der Halter schräg gestellt ist.

Anschließend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Jede Modifikation innerhalb des Rahmens der Ansprüche und Äquivalente, die die Ansprüche betreffen, sind in dem Rahmen der Ansprüche der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.

1 ist eine Vorderansicht des Bearbeitungswerkzeugs und 2 ist eine Längsquerschnittsansicht davon. Im Allgemeinen ist dieses Bearbeitungswerkzeug 1 durch Einsetzen eines Schafts 2 an der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine, wie zum Beispiel einem Bearbeitungszentrum, montiert, und eine Gelenkkupplungsstange 5 und ein schwenkbares Gehäuse 4 befinden sich innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 3, das am Bodenbereich des Schafts 2 montiert ist. Ein Halter 6 für einen Schneider, der drehbar innerhalb des schwenkbaren Gehäuses 4 angebracht ist, ist mit dem Schaft 2 durch die Gelenkkupplungsstange 5 verbunden. Das Gehäuse 3 ist in Eingriff mit einem Positionierblock 11, der ein Teil der Werkzeugmaschine ist, durch einen Positionseingriffsbereich 7, der statisch bleibt, und der Halter 6, der drehbar innerhalb des schräg stellbaren Gehäuses 4 gehalten wird, wird durch die Hauptspindel angetrieben, so dass der Schneider 9, der an dem vorderen Ende des Halters 6 angebracht ist, gedreht wird, dass er einen Entgratungsvorgang ausführt.

Das Gehäuse 3 ist in eine im Wesentlichen zylindrische Form gestaltet, deren Boden gequetscht ist, und der obere Bereich des Gehäuses 3 ist auf dem Bodenbereich des Schafts 2 durch erste Lager 25 von außen her aufgesetzt, so dass der Schaft 2 an dem statischen Gehäuse 3 drehbar montiert ist. Ein Winkellager, das eine lasttragende Eigenschaft hat, zum Aufnehmen einer Last wird als das erste Lager 25 verwendet, und wenn das erste Lager 25 installiert wird, wird es durch Aufbringen einer Vorbelastung unter Verwendung einer Kappenschraube installiert. Ein axiales Loch 21 ist in dem Bodenbereich in der Axialrichtung des Schafts 2 von unten gebohrt und eine Aufnahmestange 22 ist in das axiale Loch 21 von unten so eingesetzt, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs bewegbar ist.

Ein konkaver Fügebereich 24 ist in dem Bodenbereich der Aufnahmestange 22 so geformt, dass er nach unten geöffnet ist. Im Wesentlichen halbkreisförmige Nuten, die eine vorbestimmte Breite haben, sind in der axialen Richtung in einem vorbestimmten Intervall in der inneren Umfangsfläche des vertieften Fügebereichs 24 geformt, und mit einem ersten Gelenkkupplungsbereich 51 der Gelenkkupplungsstange 5, der später beschrieben wird, der in Eingriff mit dem vertieften Fügebereich 24 ist, so dass eine Rotation übertragen wird, wobei der erste Gelenkkupplungsbereich 51 in einer solchen Weise eingesetzt ist, dass er sich in jeder Richtung schräg stellen kann. Der erste Gelenkkupplungsbereich 51 hat vier halbkugelförmige Vorsprünge 53, die vorspringend unter einem Intervall von 90 Grad in der radialen Richtung vorgesehen sind.

Zum Verbinden der Aufnahmestange 22 mit dem Schaft 2 auf eine solche Weise, dass sie vertikal bewegbar und fähig zum Übertragen einer Rotation ist, ist ein axiales Loch 21 in der Axialrichtung in dem oberen Bereich der Aufnahmestange 22 gebohrt, und eine Absorptionsfeder (Schraubenfeder) 23 ist in das axiale Loch 21 eingeführt. Wenn die Verbindungslänge der Gelenkkupplungsstange 5 sich ändert, arbeitet die Absorptionsfeder 23, so dass die Änderung in der Verbindungslänge absorbiert wird, und wenn sie ein Kraftniveau aufnimmt, mit dem die Aufnahmestange 22 nach oben gedrückt wird, wird die Absorptionsfeder 23 komprimiert und deformiert, so dass diese Kraft absorbiert wird, so dass sie die Aufnahmestange 22 nach unten drückt.

Wenn die Gelenkkupplungsstange 5 und der Halter 6, der unter der Aufnahmestange 22 angeschlossen ist, sich relativ zu der axialen Linie schräg stellen, ändert sich ferner die Länge in der axialen Richtung von ihnen in Abhängigkeit von dem Grad der Schrägstellung. Zum Absorbieren einer Längenänderung in der axialen Richtung, die durch die Schrägstellung der Gelenkkupplungsstange 5 und des Halters 6 hervorgerufen wird, ist eine Aufnahmestange 22 in den Schaft 2 so eingesetzt, dass sie darin verschiebbar ist, und die Absorptionsfeder 23 wird aktiviert. Ein halbkugelförmiger vertiefter Bereich ist in dem äußeren Umfangsbereich der Aufnahmestange 22 geformt und eine Metallkugel 59 ist lose in diesen halbkugelförmigen vertieften Bereich eingesetzt. Der außenseitige Bereich der Metallkugel 59 ist in eine Eingriffsnut 28 eingesetzt, die in der Seitenwand innerhalb des axialen Lochs 21 geformt ist, das in der axialen Richtung des Schafts 2 gebohrt ist, und die Aufnahmestange 22 ist verschiebbar in der axialen Richtung relativ zu dem Schaft 2 durch den Eingriff dieser Metallkugel 59 montiert.

Ein Scheibenbereich 5a ist auf einem dazwischen liegendem Bereich der Gelenkkupplungsstange 5 zur Stabilisierung während des Drehens vorgesehen. Die Gelenkkupplungsstange 5 kann dann unter einer hohen Geschwindigkeit durch Einschließen dieses Scheibenbereichs 5a gedreht werden. Ferner befindet sich eine die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 um die Gelenkkupplungsstange 5. Diese die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 ist so konstruiert, dass eine Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften 32 nach unten von dem Stiftgehäuse 31 vorstehen und durch eine Feder 33 gedrückt werden. Das Stiftgehäuse 31 dieser die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30 befindet sich unter einem zweiten Satz von Lagern 26, die innerhalb des Gehäuses 3 in einem freien Zustand vorgesehen sind. Das bedeutet, dass die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 im Inneren des Gehäuses 3 über einen zweiten Satz von Lagern 26 in einem freien Zustand montiert ist, so dass sie frei drehbar ist, wenngleich keine Rotationsantriebskraft auf das Stiftgehäuse 31 der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30 aufgebracht wird.

Die zweiten Lager 26 sind in dem oberen Bereich des Stiftgehäuses 31 innerhalb des Gehäuses 3 in einem freien Zustand und zum Justieren der Höhenposition der zweiten Lager 26 untergebracht, eine ringartige Justiermutter 27 ist in das Innere des Gehäuses 3 so geschraubt, dass die Schraubweite justiert werden kann, so dass die Höhe, in der das zweite Lager 26 aufgenommen ist, eingestellt werden kann.

Wenn eine Rotationskraft auf die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 aufgebracht wird, wenn das schräg stellbare Gehäuse 4 und der Halter 6 sich innerhalb des Gehäuses 3 schräg stellen, oder eine Rotationslast auf den Schneider 9 rasch abnimmt, so dass der Schrägstellungszustand sich in einen linearen Zustand ändert, dreht sich das Stiftgehäuse 31 in einer beliebigen Richtung über die zweiten Lager 26, und folglich wird der Vorgang, dass sich das schräg stellbare Gehäuse 4 und der Halter 6 in den linearen Zustand zurückstellen, gleichmäßig ausgeführt. Im Hinblick auf den zweiten Satz von Lagern 26 sind zwei ringförmige und blattartige Kugellaufringe vertikal gestapelt, so dass eine Mehrzahl von Metallkugeln in einer ringförmigen Nut untergebracht ist, die im Inneren der Kugellaufringe geformt ist.

Das Stiftgehäuse 31 der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30, die im Inneren des Gehäuses 3 über die zweiten Lager 26 montiert ist, ist in einer im Wesentlichen kreisförmigen Form, wie es in 3 gezeigt ist, ausgebildet, und beispielsweise sind zwölf die Schrägstellung unterstützende Stifte 32 um einen Umfang in einem Intervall von 30 Grad innerhalb des Stiftgehäuses 31 angeordnet, so dass die Spitzen der Stifte 32 nach unten vorspringen. Diese die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 sind angeordnet, dass sie in gleichmäßiger Weise auf den Umfang einer einen Druck aufnehmenden Platte 41 des schräg stellbaren Gehäuses 4 drücken, das sich darunter befindet, und sie stützen. Federn (Schraubenfedern) 33 sind an jedem die Schrägstellung unterstützenden Stift 32 montiert zum Drücken der die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 nach unten, und jeder der die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 wird durch jeweils eine Feder 33 nach unten gedrückt, die sich innerhalb des Stiftgehäuses 31 befindet, so dass deren Spitze nach unten vorsteht.

Die den Druck aufnehmende Platte 41 des schräg stellbaren Gehäuses 4 befindet sich unter dem Stiftgehäuse 31, und das schräg stellbare Gehäuse 4 und die den Druck aufnehmende Platte 41 sind angeordnet, dass sie sich in jede Richtung innerhalb des äußeren Gehäuses 3 aus einem vertikalen Zustand entlang der Achse schräg stellen können. Wenn das schräg stellbare Gehäuse 4 und die den Druck aufnehmende Platte 41 sich in jede Richtung schräg stellen, wirken die zwölf die Schrägstellung unterstützende Stifte 32 und Federn 33, dass sie das schräg stellbare Gehäuse 4 und die den Druck aufnehmende Platte 41 gleichmäßig in der Richtung des Zurückstellens von ihnen in einen vertikalen Zustand drücken. Wenn der Schneider (Werkzeugspitze) 9 am vorderen Ende des Halters 6 in Berührung mit der Bearbeitungsoberfläche eines Werkstücks gelangt, wird der Schneider 9 in einer schräg gestellten Richtung gedrückt, so dass das schräg stellbare Gehäuse 4, der Halter 6 und der Schneider 9 sich schräg stellen. Dabei wird die Druckkraft, die der Schneider 9 auf die Bearbeitungsoberfläche aufbringt, gleichmäßig entlang des gesamten Umfangs durch die Federn 33 der die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 erzeugt, und wenn die Druckkraft Null wird, wird der Schrägstellungszustand gleichmäßig in einen linearen Zustand überführt. Da die Kraft der Feder 33 des die Schrägstellung unterstützenden Stifts 32 auf die Bearbeitungsoberfläche des Schneiders 9 als eine Druckkraft aufgebracht wird, ist die Kraft der Feder 33 hoch festgelegt, wenn das Werkstück W hart wie Stahl ist, und ist niedrig, wenn es weich wie Aluminium ist.

Das schräg stellbare Gehäuse 4 ist in eine im Wesentlichen zylindrische Form gestaltet, wobei es einen Flansch auf seinem oberen Bereich hat, und ist in einer axialen Richtung innerhalb des Bodenbereichs des Gehäuses 3 platziert, so dass es sich unter einem vorbestimmten Winkel über kugelförmige Gleitlager 34, 43 schräg stellen kann. Das kugelförmige Gleitlager 34 ist kreisförmig im Inneren des Gehäuses 103 vorgesehen, und das kugelförmige Gleitlager 43, das auf dem äußeren Umfangsbereich des schwenkbaren Gehäuses 4 vorgesehen ist, ist in das kugelförmige Gleitlager 14 eingebettet. Als Folge kann das schwenkbare Gehäuse 4 nur innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs (beispielsweise etwa 5 Grad) um die zentrale Achse (die sich auf der Achse befindet) der kugelförmigen Gleitlager 34, 43 schräg gestellt werden.

Ein Flansch ist auf der Oberseite des schwenkbaren Gehäuses 4 vorgesehen, und, wie es in 4, 11 gezeigt ist, sind sechs Nuten 47 unter einem Intervall von 60 Grad um den Umfang geformt. Wie es in 4, 11 gezeigt ist, erheben sich sechs Führungsstifte 35 in Umfangspositionen, die denen der Nuten 47 entsprechen, im Inneren des äußeren Gehäuses 3, und diese Führungsstifte 35 sind in Eingriff mit den Nuten 47, so dass sie die Schrägstellung des schräg stellbaren Gehäuses 4 führen.

Wenngleich die Schrägstellung des schräg stellbaren Gehäuses 4 durch den Eingriff zwischen den Führungsstiften 35 und den Nuten 47 geführt wird, nimmt, wenn der Verbindungswinkel der Gelenkkupplungsstange 5 sich ändert oder ihre Rotationslast sich ändert, das schwenkbare Gehäuse 4 eine Reaktionskraft oder Vibration auf, so dass es manchmal leicht in der Umfangsrichtung lose sein kann, da es einen Spalt in diesem Eingriff gibt, wenngleich er gering ist. Obwohl die Bewegung des schräg stellbaren Gehäuses 4 an die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 übertragen wird, wird jedoch eine Vibration für eine Bewegung des Halters 6 zum Zeitpunkt der Schrägstellung oder der Wiederherstellung, die von einer solchen Losheit des schräg stellbaren Gehäuses 4 in der Umfangsrichtung ausgeht, effektiv durch die Arbeitsweise der zweiten Lager 26 und ähnlichem verhindert, da die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 und die zweiten Lager 26 sich in einem freien Zustand wie oben beschrieben befinden.

Die den Druck aufnehmende Platte 41 ist auf dem Flansch auf der Oberseite des schräg stellbaren Gehäuses 4 montiert, und alle zwölf die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 in dem Stiftgehäuse 32 halten stets Kontakt mit der den Druck aufnehmenden Platte 41 unabhängig von einer Schrägstellung des schräg stellbaren Gehäuses 4, wie es in 11 gezeigt ist. Ferner ist eine Staubabdeckung 44 am Bodenbereich des schräg stellbaren Gehäuses 4 angebracht, so dass ein Spalt zwischen dem schräg stellbaren Gehäuse 4 und dem Halter 106, der in das schräg stellbare Gehäuse eingeführt ist, bedeckt wird.

Der Halter 6 ist drehbar in einer axialen Richtung durch ein drittes Lager 42 und ein viertes Lager 45 innerhalb des zylindrischen schräg stellbaren Gehäuses 4 angebracht. Ein äußerer Laufring des dritten Lagers 42 ist an dem oberen Bereich des schräg stellbaren Gehäuses 4 befestigt, und ein innerer Laufring des dritten Lagers 42 ist an dem Bereich großen Durchmessers des oberen Bereichs des Halters 6 befestigt. Das vierte Lager 45 ist aus zwei Nadellagern gebildet, und ein Kragen 46 liegt zwischen den zwei Nadellagern. Als das vierte Lager kann ein Gleitlager an Stelle des Nadellagers verwendet werden.

In dem Halter 6 ist ein verschiebbarer Halter 62 in einem vorbestimmten Bereich in der axialen Richtung im Inneren des zylindrischen Halterhauptkörpers 61 montiert. Ein konkaver Fügebereich 63 ist gebildet, dass er nach oben in den Bereich großen Durchmessers des oberen Bereichs des Halterhauptkörpers 61 offen ist, und im Wesentlichen halbkreisförmige Nuten sind in einer vorbestimmten Breite unter einem vorbestimmten Intervall in der inneren Umfangsfläche des konkaven Fügebereichs 63 geformt. Ein zweiter Gelenkkupplungsbereich 152 auf dem unteren Bereich der Gelenkkupplungsstange 5 ist in diesen konkaven Fügebereich 163 eingesetzt, so dass die zweite Gelenkkupplung 52 mit dem konkaven Fügebereich 63 in Eingriff ist zum Übertragen einer Rotation von dem zweiten Gelenkkupplungsbereich 52 an den Halterhauptkörper 61. Der Verbindungszustand des zweiten Gelenkkupplungsbereich 52 und des Halterhauptkörpers 61 kann in jeder Richtung in einem vorbestimmten Winkelbereich schräg gestellt sein.

Die Gelenkkupplungsstange 5 ist so konstruiert, dass der erste Gelenkkupplungsbereich 51 an dem oberen Bereich einer Zwischenwelle geformt ist, während der zweite Gelenkkupplungsbereich 52 am Boden der Zwischenwelle vorgesehen ist und durch einen zentralen Raum in dem Stiftgehäuse 31 durchdringt. Der erste Gelenkkupplungsbereich 51 an der Oberseite ist an dem konkaven Fügebereich 24 in der Aufnahmestange 22 angebracht, und der zweite Gelenkkupplungsbereich 52 am Boden ist in den konkaven Fügebereich 63 am oberen Bereich des Halterhauptkörpers 61 eingebracht.

Der erste Gelenkkupplungsbereich 51 ist durch Einsatzstifte, die jeweils eine kugelförmige Spitze haben, unter einem Intervall von 90 Grad zum äußeren Umfang des halbkugelförmigen Bereichs am oberen Ende der Gelenkkupplungsstange 5 gebildet, so dass die kugelförmigen Spitzen vorstehen, und der zweite Gelenkkupplungsbereich 52 ist auch durch Einsatzstifte geformt, die jeweils eine kugelförmige Spitze haben, unter einem Intervall von 90 Grad zum äußeren Umfang des halbkugelförmigen Bereichs am Bodenende der Gelenkkupplungsstange 5, so dass die kugelförmigen vorderen Enden vorstehen. Folglich stehen vier halbkugelförmige konvexe Bereiche 53 in der radialen Richtung von dem ersten Gelenkkupplungsbereich 51 und vier halbkugelförmige konvexe Bereiche 54 in der radialen Richtung von dem zweiten Gelenkkupplungsbereich 52 vor. Die vier halbkugelförmigen konvexen Bereich 53 und die vier halbkugelförmigen konvexen Bereiche 54 sind mit ihren Winkeln in der radialen Richtung um 45 Grad versetzt angeordnet, so dass die Gelenkkupplungsstange 5 gleichmäßiger schräg gestellt werden kann.

Der Halter 62 ist verschiebbar innerhalb des Haltehauptkörpers 61 des Halters 6 angebracht, und eine schraubenartige Stützstange 64 ist angeordnet, dass sie durch die axiale Position läuft, um den Verschiebebereich festzulegen, und eine Feder (Schraubenfeder) 67 ist um den äußeren Umfangsbereich der stützenden Stange 64 eingesetzt, so dass der verschiebbare Halter 62 nach unten gedrückt wird. Diese Feder 67 absorbiert die durch das Verschieben des verschiebbaren Halters 62 nach oben erzeugte Kraft, wenn der Schneider 9 einen Stoß von dem Werkstück aufnimmt, so dass dieser Stoß absorbiert wird.

Wie es in 11 dargestellt ist, ist eine Eingriffsnut 65 in der axialen Richtung in dem äußeren Umfangsbereich des verschiebbaren Halters 62 geformt, und eine Eingriffsstahlkugel 66 ist in Eingriff mit dieser Eingriffsnut 65. Die Eingriffsstahlkugel 66 ist in Eingriff mit einem Eingriffsloch auf der Seite des Halterhauptkörpers 61, so dass der Halterhauptkörper 61 und der verschiebbare Halter 62 zusammen gedreht werden können, wobei ermöglicht wird, dass der verschiebbare Halter 62 in der axialen Richtung gleitet. Ein Futter 69, an dem Schneider 9, beispielsweise ein Entgratungsschleifer, anzubringen ist, ist an dem vorderen Ende des verschiebbaren Halters 62 montiert.

Andererseits, wie es in 8 gezeigt ist, ist ein Positionseingriffsbereich 7 auf dem oberen Bereich des äußeren Gehäuses 3 vorgesehen, um das äußere Gehäuse 3 des Bearbeitungswerkzeugs in Bezug auf die Werkzeugmaschine zu positionieren. Der Positionseingriffsbereich 7 hat einen Haltebereich 70, der seitlich von dem äußeren Gehäuse 3 vorsteht, und ein Positionierstift 71 ist in ein Loch eingeführt, das in Längsrichtung in dem Haltebereich 70 so geformt ist, so dass er vertikal bewegbar ist. Eine becherartige Abdeckung 75 ist am Boden des Lochs in dem Haltebereich 70 eingesetzt, und eine Feder (Schraubenfeder) 74 ist in dem Loch in dem oberen Bereich der Abdeckung 75 untergebracht, und dann wird der Positionierstift 71 nach oben gedrückt und durch diese Feder 74 gehalten.

Ein Außengewindebereich ist durch Gewinde auf dem äußeren Umfang des Positionierstifts 71 geformt, und eine justierende Mutter 73 ist auf dem Außengewindebereich durch Eingriff mit den jeweiligen Gewinden montiert. Eine Nut 71a ist in dem Bodenbereich des Positionierstifts 71 geformt, und das vordere Ende einer arretierenden Schraube, die von der Umgebung des Haltebereichs 70 eingeführt ist, ist in diese Nut 71a eingesetzt, so dass eine Verschiebebewegung davon in einer vertikalen Richtung ermöglicht wird, während der Positionierstift 71 in der Rotation blockiert wird. Wenngleich der Fuß des Rotationsanschlagkeils 72 am äußeren Umfangsbereich der Justiermutter 73 aufgesetzt ist und daran angebracht ist, kann sich die Justiermutter unabhängig von dem Rotationsanschlagskeil 72 drehen. Der Positionierstift 71 kann vertikal durch Drehen der Justiermutter 73 bewegt werden. Ein Satz von Eingriffslöchern ist in dem äußeren Umfangsbereich der Justiermutter 73 gebildet, und die Justiermutter 73 kann unter Verwendung eines speziellen Schlüssels gedreht werden, wobei der Vorsprung des speziellen Schlüssels in dieses Eingriffsloch eingesetzt ist.

Eine Arretierschraube 77 ist in den Fuß des Rotationsanschlagkeils 72 geschraubt, so dass der Rotationsanschlagskeil 72 an der Justiermutter 73 mit der Arretierschraube 77 befestigt werden kann. Ferner wird der vorspringende Endbereich des Rotationsanschlagkeils 72 durch eine Führungswelle 76 geführt, die sich von dem Haltebereich 70 erhebt, so dass er in Richtung auf einen Orientierungsring 2c über dem äußeren Gehäuse 3 gerichtet ist, und folglich kann er sich vertikal zusammen mit der Justiermutter 73 und dem Positionierstift 71 bewegen.

Ein vorspringendes Ende des Rotationsanschlagkeils 72 hat die Funktion, dass es den Orientierungsring 2c oder eine Winkelposition des Ringbereichs 2a des Schafts 2 mit dem Positionierstift 71 in Übereinstimmung bringt durch in Eingriff Nehmen des vorspringenden Endes davon mit einem ausgeschnittenen Bereich (Eingriffsbereich) in dem Orientierungsring 2c, der am Boden des Schafts 2 angebracht ist.

Andererseits, wie es in 8 gezeigt ist, hat die Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine einen Keil 12, der vorspringend vorgesehen ist. Wenn der Schaft 2 des Bearbeitungswerkzeugs 1 an der Hauptspindel 10 montiert wird, indem er in ein Loch in dem Bodenbereich der Hauptspindel 10 eingeführt wird, wird ein Antriebskeil 12 in eine Keilnut 2b eingesetzt, die in einem Ringbereich 2a des Schafts 2 vorgesehen ist, so dass das Bearbeitungswerkzeug 1 an der Hauptspindel 10 montiert wird. Dabei wird der Positionierstift 71 zum Bestimmen der Position des Gehäuses 3 des Bearbeitungswerkzeugs 1 an einem konkaven Bereich in einem Positionierblock 111 auf der festen Seite des Bearbeitungswerkzeugs angebracht und positioniert. Das Winkelverhältnis zwischen der Keilnut 2b und dem Positionierblock 11 kann in Abhängigkeit von der Werkzeugmaschine variieren.

Somit wird der Orientierungsring 2c drehbar an dem Bodenbereich des Ringbereichs 2a des Schafts 2 angebracht und ein Schraubenloch ist in dem Orientierungsring 2c gebohrt, und dann wird die Arretierschraube 2e dort hinein geschraubt, so dass der Orientierungsring 2c relativ zu dem Schaft 2 festgelegt wird. Wie es vorher gezeigt ist, ist ein ausgeschnittener Bereich 2d (Eingriffsbereich) in einem Teil des Orientierungsrings 2c geformt, und das vorspringende Ende des Rotationsanschlagkeils 72 kann dort angebracht werden.

Bei dem Bearbeitungswerkzeug 1, das die oben beschriebene Konfiguration hat, wird der Schneider (Werkzeugspitze) 9, beispielsweise ein entgratender Schleifstein, an dem Futterbereich 69 am vorderen Ende des Halters 6 angebracht, und, wie es in 7 gezeigt ist, wird der Schaft 2 an der Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine, wie zum Beispiel einem Bearbeitungszentrum, angebracht. Dann wird das Bearbeitungswerkzeug 1 in einem vorbestimmten Winkel positioniert, indem der Positionierblock 11 auf der Seite der Werkzeugmaschinenspindel mit dem Positionseingriffsbereich 7 in Einklang gebracht wird und wird sicher auf die folgende Weise montiert.

Das bedeutet, dass das Bearbeitungswerkzeug 1 in einem Zustand, wie er in 9 gezeigt ist, festgelegt ist, und in diesem Zustand wird die arretierende Schraube 77 gelockert, so dass die Justiermutter 73 in einen drehbaren Zustand gebracht wird, und dann wird die Justiermutter 73 nach links unter Verwendung eines speziellen Schlüssels gedreht, um den Positionierstift 71 bis zu seiner unteren Grenze abzusenken. Dann kann sich der Orientierungsring 2c drehen, indem die Arretierschraube 2e des Orientierungsrings 2c gelockert wird.

Als nächstes, während das Bearbeitungswerkzeug 1 in diesem Zustand ist, wird der Schaft 2 in einen ausgenommenen Bereich in der Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine eingesetzt, und mit dem Positionierstift 71 des Positionseingriffsbereichs 7, der in Einklang mit dem ausgenommenen Bereich in der Bodenfläche des Positionierblocks 11 auf der Seite der Werkzeugmaschinenspindel gebracht ist, wird die manuelle Werkzeuganbringeinheit der Werkzeugmaschine betätigt, so dass der Schaft 2 and der Hauptspindel 10 befestigt wird. Wie es in 10b gezeigt ist, ist der Schaft 2 mit der Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine verbunden, so dass der Positionierstift 71 an dem ausgenommenen Bereich in der Bodenfläche des Positionierblocks 11 auf der Seite der Werkzeugmaschinenspindel eingesetzt ist.

Als nächstes wird die Justiermutter 73 des Positionseingriffsbereichs 7 nach rechts unter Verwendung eines speziellen Schlüssels gedreht zum Absenken der Justiermutter 73 und des Rotationsanschlagkeils 72 im Bezug auf den statischen Positionierstift 71, so dass, wie es in 10b gezeigt ist, das vorspringende Ende des Rotationsanschlagkeils 72 sich von dem ausgeschnittenen Bereich 2d in dem Orientierungsring 2c zurückzieht, so dass ein vorbestimmter Spalt zwischen dem vorspringenden Ende des Rotationsanschlagkeils 72 und dem Orientierungsring 2c erlaubt wird.

In diesem Zustand wird das Einstellen des Bearbeitungswerkzeugs 1 an der Werkzeugmaschine abgeschlossen. Der Orientierungsring 2c wird an dem Schaft 2 durch Anziehen der Arretierschraube 2e des Orientierungsrings 2c befestigt, und der Rotationsanschlagkeil wird an der Justiermutter 73 durch Anziehen der Arretierschrauben 77 befestigt. Dabei wird überprüft, ob das vorspringende Ende des Rotationskeils 72 gerade unter dem ausgeschnittenen Bereich 2d in dem Orientierungsring 2c ausgerichtet ist. Diese Verifikation kann durch Entfernen des Schafts 2 von der Hauptspindel 10 durch Betätigen der manuellen Werkzeuginstallationseinheit der Werkzeugmaschine zum Ausführen ihres Werkzeugentfernungsvorgangs durchgeführt werden, während bestätigt wird, dass der Positionierstift 71 durch die Druckkraft der Feder 74 zusammen mit der Justiermutter 73 und dem Rotationsanschlagkeil 72 angehoben wird, so dass das vordere Ende des Rotationsanschlagkeils 72 in Eingriff mit dem ausgeschnittenen Bereich 2d in dem Orientierungsring 2c ist.

Auf diese Weise kann der Positionseingriffsbereich 7 des Bearbeitungswerkzeugs 1 einfach mit einem einfachen Vorgang justiert werden, indem die Justiermutter 73 gedreht wird, wie oben beschrieben, in Beziehung zu einer Vielzahl von Werkzeugmaschinen, deren Winkelpositionen der Hauptspindel und des Positionierblocks unterschiedlich sind.

Als nächstes wird die Arbeitsweise des Bearbeitungswerkzeugs 1 beschrieben. Wenn die Hauptspindel 10 der Werkzeugmaschine gedreht wird, wird der Schaft 2 auch gedreht und dann werden die Aufnahmestange 22, die Gelenkkupplungsstange 5 und der Halter 6 durch die Rotation des Schafts 2 gedreht. Das Gehäuse 3 und das schräg stellbare Gehäuse 4, das sich auf der Außenseite befindet, behalten einen statischen Zustand durch Eingriff zwischen dem Positionseingriffsbereich 7 und dem Werkzeugmaschinenbefestigungsbereich 11 bei. Während das äußere Gehäuse 3 und das schräg stellbare Gehäuse 4 in dem statischen Zustand gehalten werden, werden der Halter 106 und der Schneider 9, der durch ihn ergriffen ist, bei einer sehr hohen Geschwindigkeit von beispielsweise 10.000 U/min angetrieben.

Ein Werkstück W, das ein zu entgratendes Objekt ist, ist an dem bewegbaren Tisch der Werkzeugmaschine befestigt, wie es in 7 gezeigt ist, und die Werkzeugmaschine senkt die Hauptspindel 10 bis in eine vorbestimmte Position und bewegt den bewegbaren Tisch T auf seinen Steuerkoordinaten in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Programm, wobei der Schneider 9 in Berührung mit einem Randbereich des Werkstücks W gehalten wird. Folglich wird, wenn die Kontaktposition des Schneiders 9 entlang des Randbereichs des Werkstücks W bewegt wird, ein Grat auf dem Randbereich des Werkstücks W durch den Schneider 9 abgeschliffen, der sich bei hoher Geschwindigkeit dreht, so dass das Entfernen des Grats durchgeführt wird.

Wenn die Seitenfläche des vorderen Endes des Schneiders 9, der sich rasch dreht, in Berührung mit dem Randbereich des Werkstücks W gelangt, und der Schneider 9 eine Last von einer seitlichen Richtung aufnimmt, stellt sich das schräg stellbare Gehäuse 4 aus der Achse der Hauptspindel unter einen Winkel, der der Last entspricht, schräg, beispielsweise in einem Winkelbereich von etwa 5 Grad maximalen Schwenkwinkels bezüglich des außenseitig angeordneten Gehäuses 3. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das schräg stellbare Gehäuse 4 um einen zentralen Punkt der kugelförmigen Fläche von jedem der kugelförmigen Gleitlager 43, 34 in Bezug auf das Gehäuse 3. Der Halter 6 innerhalb des schräg stellbaren Gehäuses 4, der durch diese Rotation schräg gestellt ist, nimmt eine Rotationskraft der Hauptspindel durch den Schaft 2 auf, durch die Aufnahmestange 22 und die Gelenkkupplungsstange 5, und wird gedreht. Wenn der Halter 6 zusammen mit dem schräg stellbaren Gehäuse 4 schräg gestellt ist, wie es in 6, 11 gezeigt ist, wird der Halter 6 um einen zentralen Punkt von jedem der kugelförmigen Gleitlager 34, 43auf einer unteren Seite relativ zu dem Verbindungsbereich der Gelenkkupplungsstange 5 am oberen Ende davon schräg gestellt, und die Gelenkkupplungsstange 5 stellt sich um die Umgebung ihres mittleren Punkts schräg.

Somit treten, wenn die Gelenkkupplungsstange 5 und der Halter 6 schräg gestellt sind, Vibrationen in der axialen Richtung und Ähnliches aufgrund einer geringfügigen Änderung in der Verbindungslänge zwischen der Aufnahmestange 22 und der Gelenkkupplungsstange 5 und der Verbindungslänge zwischen der Gelenkkupplungsstange 5 und dem Halter 6 auf. Eine Vibration in der axialen Richtung und ein Stoß auf die Aufnahmestange 22 und die Gelenkkupplungsstange 5 werden jedoch günstiger Weise durch die Absorptionsfeder 23 in der Aufnahmestange 22 absorbiert. Da die Vibration in der axialen Richtung der Aufnahmestange 22 und der Gelenkkupplungsstange 5, wenn der Halter 6 schräg gestellt ist, durch die Absorptionsfeder 22 absorbiert wird, kann, wenn der Halter 6 schräg gestellt ist, wobei der Schneider 9 in Berührung mit dem Werkstück W gehalten ist, der Halter 6 gleichmäßig schräg gestellt werden, während eine rasche Rotation des Schneiders 9 stabil aufrecht erhalten wird.

Wenn das vordere Ende des Schneiders 9, das sich bei einer hohen Geschwindigkeit dreht, in Berührung mit dem Randbereich des Werkstücks W gelangt, wird eine Druckkraft in der axialen Richtung, die durch den Schneider 9 von dem Werkstück aufgenommen wird, durch die Feder 67 des verschiebbaren Halters 62 absorbiert, so dass die Bearbeitung stabilisiert wird. Wie es in 6 gezeigt ist, stellt sich der Schneider 9 zusammen mit dem Halter 6 schräg, so dass ein Grat entfernt wird, während die vordere Endseite des Schneiders 9 eine geeignete Kontaktlast auf einen Bereich mit Grat auf dem Werkstück W aufbringt. Eine Drucklast, wenn das vordere Ende des Schneiders 9 das Werkstück W drückt, wird auf die den Druck aufnehmende Platte 41 am oberen Ende des Halters 6 aufgebracht, wobei die Drucklast durch eine Mehrzahl von die Schrägstellung unterstützenden Stiften 32 aufgebracht wird, die jeweils eine Feder 33 innerhalb der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30 haben. Aufgrund der Tatsache, dass die die Schrägstellung unterstützenden Stifte 32 in mehrfacher Anzahl um den Umfang angebracht sind, können sie die gleiche Last in einem stabilen Zustand ausbringen, selbst wenn der Schneider 9 und der Halter 6 in einer beliebigen Richtung schräg gestellt sind, so dass das Entgraten des Werkstücks W günstig durchgeführt wird.

Auf diese Weise wirkt die Kraft der Feder 33 des die Schrägstellung unterstützenden Stifts 32 als eine Drucklast auf den Schneider 9 gegen das Werkstück W. Die Kraft, die die Drucklast auf das Werkstück W aufbringt, ist durch die Mehrzahl von Federn 33 gegeben, die sich um den Umfang befinden, anders als die Absorptionsfeder 23 und die Feder 67, die zum Absorbieren der Kraft in der axialen Richtung des Halters 6 und der Gelenkkupplungsstange 5 sind, so dass der Schneider 9 eine Kraft erzeugen kann, die gegen das Werkstück W stabil drückt.

Wenn der Schneider 9 das Werkstück W verlässt, kann ferner der Schrägstellungszustand des Schneiders 9 und des Halters 6 in einen linearen Zustand zurück überführt werden. Insbesondere, wenn der Halter 6 in den linearen Zustand zurückkehrt, wobei seine Rotationslast rasch abgefallen ist und seine Schrägstellungslast gelöst ist, tritt ein Zustand, in dem die Rückstellbewegung des sich rasch drehenden Halters instabil wird, so dass der Halter 6 zufällig vibriert oder schwingt und nicht in den linearen Zustand zurückkehren kann, mit Wahrscheinlichkeit auf.

Da jedoch in diesem Bearbeitungswerkzeug, wie oben beschrieben, die Kraft, durch die der Halter 6 aus dem Schrägstellungszustand in den linearen Zustand zurückgestellt wird, durch die Feder 33 und die Absorptionsfeder 23 in der unabhängigen die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30 absorbiert wird, können der Halter 6 und der Schneider 9 in einen linearen Zustand äußerst gleichmäßig ohne jede Vibration zurückgestellt werden, wenn der Schneider 9 das Werkstück W verlässt. Da die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 sich in einem freien Zustand befindet und dann durch das zweite Lager 26 in einem freien Zustand montiert ist, bewegt sich ferner die die Schrägstellung unterstützende Stifteinheit 30 gleichmäßig in der Umfangsrichtung, wenn der Halter schräg gestellt ist, so dass die Reaktion des schräg stellbaren Gehäuses 4 absorbiert wird, wodurch es ermöglicht wird, den Halter 6 und den Schneider 9 gleichmäßig in einen linearen Zustand zurückzustellen.

Wie es in 5 dargestellt ist, ist eine Metallkugel 59 drehbar in ein Einsatzloch 51a eingesetzt, das im Zentrum des oberen Endes des ersten Gelenkkupplungsbereichs 51 geformt ist, und die Metallkugel 59 ist auch beweglich in einen vertieften Aufnahmebereich 57a eingesetzt, der in einer Stützplatte 57 im Zentrum des Bodenendbereichs der Aufnahmestange 22 vorgesehen ist. In ähnlicher Weise ist eine Metallkugel 60 in ein Einsatzloch 52a eingesetzt, das im Zentrum des Bodenendes des zweiten Gelenkkupplungsbereichs 52 geformt ist, und weiter ist die Metallkugel 60 auch beweglich in einen vertieften Aufnahmebereich 58a eingesetzt, der in einer Stützplatte 58 im Zentrum des oberen Endbereichs des Halters 6 vorgesehen ist.

Wenngleich die Metallkugel 59, 60 sich im Wesentlichen im Zentrum der vertieften Aufnahmebereiche 57a, 58a auf beiden Seiten der Gelenkkupplungsstange 5 befinden, wenn die Gelenkkupplungsstange 5 im linearen Zustand zur Aufnahmestange 22 und dem Halter 6 ist, bewegen sich somit, wenn die Gelenkkupplungsstange 5 relativ zu der Aufnahmestange 22 und dem Halter 6 schräg gestellt wird, die Metallkugeln 59, 60 rückstellbar nach außen im Wesentlichen vom Zentrum der vertieften Aufnahmebereiche 57a, 58a, wie es in 5b gezeigt ist. Wenn der Halter 6 in einen linearen Zustand zurückgebracht wird, wird die Bewegung der die Schrägstellung unterstützenden Stifteinheit 30 in der Umfangsrichtung geglättet, so dass eine Vibration des Halters 6 und des Schneiders 9 verhindert wird.

Da die zweiten Lager 46, die sich gerade über dem die Schrägstellung unterstützenden Stift 30 befinden, in einem freien Zustand angebracht sind, wobei ihre Höhe justiert ist, erlauben, wenn das Stiftgehäuse 31 eine Kraft in der Umfangsrichtung aufgrund des Einflusses der Gelenkkupplungsstange 5, die sich unter einer hohen Geschwindigkeit dreht, aufnimmt, die zweiten Lager 26 in einem freien Zustand eine freie Rotation des Stiftgehäuses 31, so dass, wenn der Schneider 9 das Werkstück W verlässt, der Halter 6 und der Schneider 9 gleichmäßig von einem schräg gestellten Zustand in einen linearen Zustand zurückgebracht werden können.