CN105658360A - 用于刀具夹紧***的减振部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于刀具夹紧***的减振部件，用于衰减产生的振动和冲击，这些振动和冲击在力锁合地夹紧刀具在刀夹中时或者在切削加工时在刀具本身上产生，其中，至少一由具有机械效应的形状记忆合金制成的减振部件(6,13,26)这样位于刀具夹紧***中或者刀具本身上，使得在夹紧状态位于夹紧部件的力流中的减振部件(6,13,26)由于机械力作用和与此相关的晶相转换在其预应力上以可逆的且滞后的变形出现，并且导致机械能的耗散，其中要缓冲的机械能是周期性的振动或者非周期性的、以冲击形式传递的过载。

Description

用于刀具夹紧***的减振部件

技术领域

本发明涉及一种用于刀具夹紧***的减振部件，该减振部件用于衰减在力锁合地将刀具夹紧在刀夹中时或者在切削加工时在刀具本身上产生的振动和冲击。

背景技术

已知对于不同的技术领域使用形状记忆部件。以伪弹性特性为基础的形状记忆部件例如作为弹性减振部件和固体部件使用，因为由形状记忆材料制成的部件能记忆通过退火事先形成的形状。因此充分利用形状记忆部件的高的变形能力和与许多金属相比高的缓冲能力，用于例如在运动器械中通过简单的弹簧-缓冲***缓冲在其使用时作用于运动器械上冲击和振动式负荷，如同在DE102011016463A1中所述的那样。

已知在刀具夹紧***中由于切削加工产生振动。这些振动通过刀具传递到夹紧***中，并且导致刀具更短的使用寿命，并且导致要加工的工件不良的表面质量。因此，降低在刀具和刀具夹紧***中的振动是重要的技术和经济上的目标。已知的用于降低振动的***非常费事地构造。

尤其以压电陶瓷为基础的主动式***需要技术上费事且成本昂贵的电子装置。此外对于这个***必需外部的电能连接，其输入大多是困难的。

已知形状记忆部件具有两种不同的效应。一个是热效应，它涉及在马氏体状态中的伪塑性变形和与奥氏体相比较低的马氏体强度。在此，形状变化是持久的。如果接着加热材料超过相变温度，则在变化到奥氏体晶相期间又产生试样的初始形状，在这里也称为所谓的形状记忆效应或记忆效应。这个效应主要适应于调整部件或致动器。在刀具夹紧***中，这种调整部件可以增强夹紧效果，通过从一定的温度开始具有允许***刀具的形状，然后具有改善施加在刀具上的夹持力的形状。

在此，本领域人员区分两种不同形式的形状记忆，即单程记忆效应和双程记忆效应。单程记忆效应称为形状记忆部件特性，它在超过确定温度界限时具有确定的形状。变形的形状记忆部件“记忆”所谓的其原先的形状，并且在超过温度界限时返回到这个形状。如果没有其它力作用于形状记忆部件上，则也在温度下降时保持这个形状。双程记忆效应描述了一种特性，其中形状记忆部件不仅在超过确定温度时、而且在低于确定温度时自动具有确定的形状。这种形状记忆部件不仅可以通过加热、而且可以通过冷却激发形状变化。

在另一效应(它称为机械或伪弹性效应)中，没有外部温度变化影响但是在外力作用时可以实现最大8％的可逆膨胀。这个伪弹性范围位于传统的弹性变形范围以下。在此，这种变形在奥氏体相实现并且以通过机械应力导致的形成马氏体为基础。如果在变形后再去掉在形状记忆部件上形成马氏体的力，则执行马氏体变回到奥氏体，并且以几乎恒定的应力恢复膨胀。即，又出现形状记忆部件的初始形状，即机械能转变到势能并且又释放这个势能。在应力导致形成马氏体期间与传统的弹性变形相反出现转换滞后。在此，滞后的程度对应于消散的能量。因此这种现象可以用于缓冲机械能，因此这个特性允许建立非常紧凑的固体减振部件。此外，存在可能性，通过改变合金组份或者材料的热机械预处理改变滞后面并由此改变缓冲特性。也可以通过改变环境温度引起缓冲特性的其它变化。

由现有技术已知不同的合金部件，由它们可以加工按照本发明的形状记忆合金。作为已知的形状记忆材料或者说材料组份没有限定作用地示例地列举如下：Ag-Cd,Au-Cd,Cu-Al-Ni,Cu-Sn,Cu-Zn,Cu-Zn-Si,C-Zn-Al,Cu-Zn-Sn,Fe-Pt,Mn-Cu,Fe-Mn-Si,Co-Ni-Al,Co-Ni-Ga,Ni-Fe-Ga,Ti-Pd,Ni-Ti,Ni-Ti-Nb,Ni-Mn-Ga，其中尤其以镍(Ni)和钛(Ti)为基础的形状记忆合金适用于按照本发明的使用。要指出，按照本发明的形状记忆部件无需完全由形状记忆合金组成，而是也可以具有其它组成部分，例如钢芯，它在为其规定的侧面上以形状记忆材料涂覆或者完全包裹。

在自动切削加工中已知切削刀具，其夹紧力通过压力介质和可径向变形的膨胀套或热装套传递到工件上。由DE3909630C2已知一种切削刀具，用于利用设置在切削刀具内部的由具有形状记忆能力的合金制成的膨胀部件力锁合且高精度地在工件的确定加工支承面上夹紧工件，该膨胀部件在松弛状态无间隙、但是活动地与工件匹配并且大面积地通过力径向加载。为了在封闭的结构中实现膨胀部件的高膨胀率，并且使具有较大误差的工件与切削刀具匹配，由形状记忆合金制成的膨胀部件，这样选择形状记忆合金，使得在切削刀具的使用温度下出现可逆的、应力引起的奥氏体/马氏体组织变化部位、也称为伪弹性或超弹性部位。由DE19860254C1还已知用于夹紧刀柄的夹头，具有容纳刀柄的弹性夹紧套，并且具有以微小间隙包围夹紧套的由形状记忆合金制成的热缩套，其中该热缩套也由单线或多线螺旋结构构成，用于能够快速地更换在夹头中的部件，因为否则加热低温的夹头需要较长时间。在此以形状记忆合金为基础的热缩套以热的形状记忆效应为基础。

发明内容

由这种现有技术出发本发明的目的是，实现用于简单的或者模块化构造的刀具夹紧***的减振部件，用于衰减在切削加工时在刀夹或刀具中产生的振动和冲击，这些减振部件降低通过刀具或者通过机床主轴传递到夹紧***中的振动，这些振动导致刀具更低使用寿命和要加工工件的更差表面质量。在此，在其它优选实施例中附加地利用形状记忆效应，用于改善在刀具与刀具夹紧装置之间产生的夹紧力，或者说更好地搭接在松开位置在刀具与夹头之间的间隙。此外，涂覆形状记忆合金改善防腐。

由US6749376B2已知刀夹，刀夹为了夹紧刀柄采用形状记忆部件。但是其发明思想局限于产生足够的夹持力。这个实施方式的主要缺陷还在于，对于所述的刀具夹紧装置需要特殊的夹紧方法，该夹紧方法要求使用者为了夹紧和松开使用特殊的冷却装置。与此相反，本发明可以通过已知的夹头类型实现。由此使使用者能够保持目前的夹紧方法无需费事的和昂贵的更换。

在此这样构造减振部件，使得减振部件简单、紧凑且自给能量地构成并且可以在运行状态暂时变化缓冲特性。这一点尤其由此实现，这样选择和安置形状记忆合金和形状记忆部件，使得在室温时和/或在加工期间或在夹紧和松开过程期间出现的温度时出现所追求的特性。

这个目的按照本发明通过权利要求1特征部分所述的特征得以实现。本发明的有利扩展结构在从属权利要求中给出。

按照本发明，至少一个由具有机械效应的形状记忆合金制成的减振部件这样设置在刀具夹紧***中或者刀具本身上，使得在夹紧状态位于夹紧部件的力流中的减振部件由于机械力作用和与此相关的晶相转换通过其预应力上出现可逆的且滞后的变形，并且导致机械能的耗散，其中要缓冲的机械能是周期性的振动或者非周期性的、以冲击形式传递的过载。

本发明的目的还在于，通过改变减振部件的机械特性改变减振部件的缓冲特性，并由此还适配于新的***状态。特性改变是由材料引起的并且通过温度变化推动。在此，在提高温度时伪弹性的、设计为减振部件的形状记忆部件的应力-膨胀滞后变小并且提高部件的刚性，由此较高的温度引起更小缓冲的且更刚性的减振部件特性。但是在特殊情况下通过适合地选择和处理形状记忆合金也可以实现相反的效应。

有利地规定，所述减振部件具有以形状记忆合金为基础的不同结构形式。作为结构形式例如使用垫片、碟形弹簧、环、实心或空心柱、弯曲带或者扭杆。由此，由形状记忆材料构成的减振部件例如设计为套筒状，或者设置在刀具的柱形柄与刀夹的承接件之间，所述刀具的柱形柄力锁合地固定在减振部件的柱状凹陷部中，或者由形状记忆材料构成的套筒状减振部件设置在夹紧钳与刀具的柱形柄之间，其中，利用设置在夹紧钳上的螺栓产生轴向力，由此使减振部件与刀具的柱形柄连接。

优选对于模块化构成的刀具夹紧***设计为，在刀夹中，刀具模块通过其柄杆夹持在基础夹具中，由形状记忆材料构成的减振部件设置在刀具模块中的支承面之间；或者在具有刀夹的刀具夹紧***中，在刀夹中，钻杆夹具通过钻杆并且通过凸缘固定在刀夹的承接件上，环状的含形状记忆材料的减振部件在轴向布置中设置在刀夹的承接件中的连接部件上。

在另一优选的实施例中，形状记忆部件位于刀具夹紧装置的外周上。这种形状记忆部件以理想的方式包围环形地在后夹紧部位中的刀具夹紧装置。在这种扩展结构中已经证实楔形横截面是特别适宜的，其尖端指向刀具方向。

一种优选的实施例也在于，不是由形状记忆材料制成的支承件为了缓冲以形状记忆材料涂覆，或者所述连接部件本身或者连接部件的局部区域由形状记忆材料构成。

另一有利的实施例在于，所述减振部件完全由形状记忆材料构成，或者所述减振部件在芯部由没有形状记忆特性的材料构成，该芯部以形状记忆材料涂覆。

本发明的基本构思在于，所述减振部件以机械的或者伪弹性的形状记忆效应为基础。由于其特别弹性的特性以形状记忆合金为基础的被动的减振部件一方面需要明显比通常的缓冲原理更小的结构空间。由此与减振部件的重量和结构尺寸相关的惯性矩也明显比通常的减振部件更小。这一点在***中带来更小的不平衡度。由形状记忆材料构成的减振部件的非常紧凑的结构形式的优点在于，可以不增加刀具或夹紧***的尺寸并且不输送外部电能地在获得更好的刀具耐用度的同时以更好地表面质量加工工件。

此外优选地规定，利用通电以形状记忆部件的自身电阻为基础从外部调节或控制加热过程，用于改变或调整缓冲特性。

同样优选的实施例也在于，通过环境的温度变化自主地实现加热过程，用于改变或调整缓冲特性。在这种情况下，所述减振部件显示出适配的功能性，因为在其缓冲特性方面可以适配于其环境。

附加地对于在这里所述的缓冲特性在特别优选的实施例中也通过形状记忆效应实现夹紧力改善。为此所需的温度变化以理想的方式组合到常见的应用中。例如一种可能性在于，一个或多个形状记忆部件组合到热套夹头中。由此根据形状记忆合金的组份利用不同的效应。在第一步骤中，加热该热套夹头，用于通过由此产生的扩大可以***刀柄。在此，至少一个形状记忆部件或者这样安置在热套夹头中，使形状记忆部件必需跟随刀具夹紧装置的延展运动/膨胀运动，或者通过温度变化与热套夹头的延展运动无关地使形状记忆部件具有允许***刀柄的形状。当热套夹头在安装了刀柄时冷却，至少一个形状记忆部件的形状以一种形式和方式改变，使这个形状记忆部件特别强地顶靠在刀柄上。除了上述的缓冲特性以外，由此也增强在刀柄上的顶压力。

不言而喻，按照本发明使用形状记忆部件不局限于在热套夹头中使用。作为用于非热作用方法的示例在这里要描述所谓的流体膨胀夹头。因为在这种夹头类型中在夹紧过程期间没有温度变化，形状记忆在其它地方具有意义。通过使用冷却剂，它们或者通过刀柄导引或者通过夹头导引，在刀柄的夹紧部位中产生低于一般常见的室温或合金温度的温度。尤其当为了冷却使用流体或气体时是这种情况，它们在低温下储存和/或气化时从环境吸收热量。作为示例在这里列举通过二氧化碳(CO₂)冷却刀具。通过在刀柄夹紧部位低于确定的温度使至少一个安置在刀具夹紧装置中的形状记忆部件以一种方式和方法改变其形状，使得整个形状记忆部件特别强烈地顶靠在刀柄上。除了上述的缓冲特性以外，由此也增强在刀柄上的夹持力。

由形状记忆部件与具有CFK套的夹头的组合得到另一按照本发明的转换，例如由DE102013108209给出这种刀夹。在这种夹头类型中不在刀具夹紧装置上而是在刀柄上施加热影响。通过强烈冷却刀柄减小其外径。然后将这个“收缩的”刀柄安装在刀具夹紧装置中。通过刀柄在室温时膨胀导致产生在刀具与刀具夹紧装置之间的夹持力。通过在刀柄中涂覆形状记忆合金或者安置形状记忆部件可以支持这个夹紧过程。通过冷却，形状记忆合金或者至少一个形状记忆部件具有支持外径减小的形状。在实践中，这一点例如通过从外部施加在刀柄上的杆状形状记忆部件实现。在室温时，这个形状记忆部件具有造型，通过这个造型形状记忆部件增加外径。如果刀柄外径由于冷却减小，形状记忆部件具有小于或等于其余刀柄外径的形状。由此可以将涂覆有形状记忆部件的部段***到刀具夹紧装置中。

在此特别优选一种形状记忆合金，它在再次达到室温时或者在达到工作温度时具有增强在刀柄与刀具夹紧装置之间的夹持力的形状。通过致力于又具有其初始形状，在涂覆形状记忆部件的刀柄与刀具夹紧装置之间产生增强的定位/支承。

在此不言而喻，形状记忆部件的造型不局限于杆状，而是不同的形式，例如一个或多个环形部件的配置结构，或者完全或部分地包围刀柄的套。

在此，在刀柄上有利地使用形状记忆合金不局限于这个示例。当然不在具有CFK套的夹头中使用的刀柄按照本发明也可以以至少一个由形状记忆材料制成的部件补充。在此，优选影响刀柄在刀具夹紧装置中的缓冲特性。在此，涂覆形状记忆部件的构型可以根据相应的要求和/或刀柄直径选择。除了涂覆薄的形状记忆材料层以外，也可以有针对性地采用其它造型，例如一个或多个横向于旋转轴线延伸的环形或部分环形(弧形)的形状记忆部件，它们在夹紧部位完全或部分地包围刀柄。此外，也可以设想杆状形状记忆部件，它们平行于旋转轴线延伸或者考虑套筒状的形状记忆部件，它们完全或部分地包围柄杆。特别优选，这个形状记忆部件布置在刀柄上为其设计的槽中。

另一优选的实施例规定，在刀具的柄上布置不同的形状记忆部件，它们在出现的温度之后主动影响刀具特性。也可以专门针对在具有特别强烈冷却的刀具夹紧装置中、例如通过液化的二氧化碳(CO₂)，或者专门对于通过热技术夹紧方法的使用将刀柄制造为合金。

特别要强调，如果涉及旋入刀具的独立柄杆段，以形状记忆合金涂覆和/或安设形状记忆部件在刀柄上尤其是有利的。一方面，因为独立的柄杆段与可旋入的工作段独立地加工、尤其是制成合金；另一方面，因为独立的柄杆段在较长的时间上使用，因为在出现磨损时通常只更换可旋入和旋出的工作段。例如在DE102012100976A1中公开了这种由可旋入的铣头和独立的柄杆段组成的***。

在此，在刀具夹紧装置中涂覆确定的部段不局限于用于杆状刀具的接纳部位。夹紧部位也可以通过形状记忆材料优化，刀具夹紧装置通过夹紧部位夹紧到刀具主轴中。在此，优选在刀具夹紧装置的夹紧部位的支承面上涂覆由形状记忆材料制成的薄层。在***刀具夹紧装置到主轴中时，这个涂覆位于刀具夹紧装置的夹紧部位与主轴的支承面之间。通过伪弹性效应不仅在主轴与刀具夹紧装置之间产生缓冲，而且产生改善的定位/支承，并最终也产生由弹性变形引起的夹持力增加。

通过形状记忆材料的不同应用可能性，既改善缓冲特性，也提高了夹紧力，同样通过在使用期间利用不同的温度范围的可能性，有意义的是，在刀具夹紧装置中或者在刀具上使用由不同的形状记忆合金制成的、具有部分不同的特性的部件。在此可以由不同的合金部件、在组成合金部件时不同的组份和/或不同的热处理引起这些不同的特性。

另一按照本发明的实施例规定，为了衰减产生的振动和冲击，形状记忆部件也被安置在导引冷却剂的孔和/或槽中。为此优选使用形状记忆合金，它们根据刀具温度和/或工作温度以一种方式和方法调节冷却剂的流出，它导致在切割部位中特别期望的温度。

附图说明

下面利用在附图中简示的实施例更详细地解释本发明。附图示出：

图1用于将杆状刀具固定在热套夹头中的刀夹的第一实施例，具有由形状记忆材料制成的减振部件；

图2用于将杆状刀具固定在热套夹头中的刀夹另一实施例，具有由形状记忆材料制成的减振部件；

图3用于模块化刀具***的刀夹另一实施例，具有由形状记忆材料制成的减振部件；

图4具有蝶形弹簧形式的形状记忆部件的刀具模块；

图5具有垫片形式的形状记忆部件的刀具模块；

图6具有销形式的同心设置的形状记忆部件的刀具模块；

图7具有同轴设置的形状记忆部件的实施例；

图8具有内置套形式的形状记忆部件和在横截面中呈楔形的、环形的由形状记忆材料制成的在外周上的减振部件的实施例；

图9在刀夹中具有杆状的形状记忆部件的实施例；

图10刀夹中具有环形的形状记忆部件的实施例；

图11a和图11b在刀柄上具有杆状形状记忆部件的实施例的两个不同状态；

图12具有涂覆形状记忆材料合金的HSK接口的实施例；

图13具有涂覆形状记忆材料合金的刀头夹头的实施例；

图14具有杆状形状记忆部件的刀头的实施例。

具体实施方式

图1示出用于杆状刀具的刀夹在夹紧状态的实施例。该刀夹例如可以设计为热技术的热套夹头、流体膨胀夹头或者用于类似的刀具夹紧***,具有在柱形刀柄上的径向夹紧力方向。

在第一实施例中，切削刀具1(铣刀、钻头、螺纹切割刀)通过柱形柄2接纳在刀夹3中。在刀夹3的承接件4中，在柱状凹陷部5中设有套筒状的、由形状记忆材料构成的减振部件6，该减振部件通过其周面7力锁合地通过挤压连接固定在承接件4的柱状凹陷部5中，在套筒状形状记忆部件6的柱状凹陷部8中力锁合地通过挤压连接固定有例如切削刀具1的柱形柄2，由此使套筒状减振部件6设置在切削刀具1的柱形柄2与刀夹3的承接件4之间。通过布置按照本发明的由形状记忆材料构成的套筒状减振部件6，位于力流中的减振部件6通过其预应力得到可逆的且滞后的变形，并且由于其伪弹性的特性起到缓冲振动和冲击的作用，振动和冲击在切削加工时在刀夹3中的切削刀具1的支承面上产生。

在图2中示出了利用夹紧装置的刀夹的另一实施例。在刀夹3的承接件4中设置有锥孔9，在该锥孔中以通常的方式置入有夹紧钳10。在夹紧钳10与切削刀具1的柱形柄2之间同样设置套筒状的、由形状记忆材料构成的减振部件6。通过操纵中心螺栓11产生轴向力并且将夹紧钳10拉紧在锥孔9中，由此使夹紧钳10的夹紧区段12顶靠在由形状记忆材料构成的套筒状减振部件6上，并且减振部件6与切削刀具1的柱形柄2一起径向夹紧。通过布置按照本发明的减振部件6，位于力流中的减振部件6由于其预应力出现可逆的且滞后的变形，并且由于其伪弹性的特性起到缓冲振动和冲击的作用。

图3,4,5和6示出了另一实施例，用于在模块化刀具***中安装由形状记忆材料构成的减振部件13。在模块化构造的刀具***中，刀夹3包括基础夹具14，具有内孔15和径向设置的夹紧螺栓16，刀具模块17以其柄杆18***到内孔中并且利用例如具有锥尖的夹紧螺栓16通过旋入到刀具模块17的柄杆18的锥孔19中固定。在刀具模块17的和基础夹具14的支承面20与221之间设置有由形状记忆材料构成的减振部件13。减振部件13例如对应于构造为蝶形弹簧4、构造为垫片5或者构造为销6。在夹紧状态下，减振部件13位于夹紧部件的力流中并且出现可逆且滞后的变形。

图7示出了例如两个由形状记忆材料构成的套筒状减振部件26在模块化构成的刀具***的长形伸出的钻杆夹具中的安装部位。钻杆22通过凸缘23利用螺栓25或螺纹部件固定在刀夹3的承接件24上，并且在螺栓25与承接件24之间设置套筒状的减振部件26，由此使套筒状减振部件26以同轴的布置位于夹紧部件的力流中。所示的减振部件26承受压力。同样设有用于承受弯曲的结构。在夹紧状态下，减振部件26位于夹紧的部件的力流中并且产生可逆且滞后的变形。在另一未详细示出的实施例中设有同心布置的减振部件26。螺栓25或螺栓25的局部区域在这个实施例中同样由形状记忆材料制成。

图8示出了刀夹3的另一可选择的实施例，没有夹紧的刀具。套筒状或局部套筒状的、由形状记忆材料制成的减振部件6固定在承接件4的后端部位。刀夹3还附加地由在横截面中呈楔形的、环形的由形状记忆材料13b制成的减振部件包围，用于附加地改善振动特性。

图9示出了刀夹3的另一可选择的实施例，其中杆状的由形状记忆材料6b制成的减振部件安置在为其设计的承接件4的柱状凹陷部5b中。在此附图夸张地示出由形状记忆材料6b制成的膨胀的减振部件，用于更好地理解其功能。如果未示出的刀柄***到接纳孔中，由形状记忆材料制成的减振部件6b通过弹性变形夹紧在承接件4与未示出的刀柄之间。在可选择的实施例中，由形状记忆材料制成的减振部件6b由于热能的作用在通过热套夹头夹紧过程时具有相对旋转轴线更扁平的形状。承接件4的柱状凹陷部5b优选相应地具有两个自由部位，以便不妨碍由形状记忆效应引起的相应的膨胀或变形。此外承接件4可以具有附加的、平行于杆状的、由形状记忆材料制成的减振部件6b延伸的卸荷槽27。槽27可以与冷却剂通孔28相连通也作为导引冷却剂的槽使用。在这种情况下，槽27通过未示出的杆状刀具的柄杆限定。

图10示出了刀夹3的另一可选择实施例，其中由形状记忆材料制成的(局部)环形的减振部件6c安置在为其设计的容纳部件4的环形凹陷部5c中。

在此视图夸张地示出由形状记忆材料制成的膨胀的减振部件6c，用于更好地理解其功能。如果未示出的刀柄***到接纳孔中，由形状记忆材料制成的减振部件6c通过弹性变形夹紧在承接件4与未示出的刀柄之间。在可选择的实施例中，由形状记忆材料制成的减振部件6c通过热能的作用在通过热套夹头夹紧过程时具有相对旋转轴线更扁平的形状。由形状记忆材料制成的减振部件6c优选为此部分环形地构成并且在其端部之间具有自由空间，以便不妨碍由形状记忆效应引起的相应的膨胀或变形。此外承接件4可以具有附加的、平行于(局部)环形的由形状记忆材料制成的减振部件6c延伸的卸荷槽27。

图11a和11b示出按照本发明的在切削刀具1的刀柄上的实施例。在这个实施例中，刀柄具有至少一个槽5d，它这样构成，使它可以容纳形状记忆部件6d。在此为了易于理解夸大地示出了由形状记忆材料制成的I形状的杆状减振部件6d突出于刀柄的其它外周的程度。在这个示例中，多个杆状的由形状记忆材料制成的I形状的减振部件6d安置在刀柄上。通过热技术的影响措施、即通过冷却或加热形状记忆材料足以改变其形状。因此转换到杆状的由形状记忆材料制成的II形状的减振部件6e。通过外周的这种减小使得***到刀夹的夹头中变得容易，尽管开始时甚至不能***。通过重新改变温度、最好返回到室温或者达到工作温度，记忆部件又改变其形状到杆状的由形状记忆材料制成的I形状的减振部件6d。因为具有至少一个这种杆状的由形状记忆材料制成的I形状的减振部件6d的部段的初始外周最好略微超过在这个附图中未示出的刀夹的内径，除了缓冲作用也产生增强夹持力。不言而喻，形状记忆部件的造型不局限于这个杆状，而是也可以不同地、例如环形、部分环形/弧形、套筒状或局部设计为套筒状。尤其要指出，形状记忆部件也可以只作为薄层压在刀柄上。

图12示出按照本发明的刀具夹紧装置3与未示出的主轴的连接部的实施形式。在本示例中，在所谓的HSK连接部上已经涂覆例如由形状记忆材料制成的涂层形式的减振部件6f。对于按照本发明的应用优选只在与主轴的接触位置上涂覆薄层。不言而喻，这样选择形状记忆合金的特性和材料厚度，使得尽管产生缓冲效果，但是刀具夹紧装置不以损伤夹紧精度的程度弹性弯折。通过伪弹性效应不仅产生在主轴与刀具夹紧装置3之间的缓冲，而且产生改善的支承并最终也产生由弹性变形引起的夹持力增加。

图13示出按照本发明的用于接纳刀头的刀具夹紧装置3的支承面的实施例。在刀头接纳部与如图14所示的刀头1b之间的支承区域上在刀具夹紧装置上涂覆有由形状记忆材料6f制成的涂层形式的减振部件。此外，同步块29同样以形状记忆材料涂覆，或者由形状记忆部件构成，它完全或部分地由形状记忆材料制成。

通过伪弹性效应不仅产生在刀具夹紧装置3与刀头1b之间的缓冲，而且产生改善的支承，并最终也产生由弹性变形引起的夹持力增加。

图14示出本发明在刀头1b上的转换。因为在刀头1b中，刀具插到刀头接纳部的轴颈30上，按照本发明的减振部件6b位于刀头1b内侧面上的槽5b中。由此实现按照本发明的、在刀具夹紧装置3与刀具、在这种情况下是刀头1b之间的缓冲。其它优点类似于对图9,10和11的描述。不言而喻，同样能够在***内部反过来布置减振部件6b，即，槽5b以及从属的减振部件6b构造在刀具夹紧装置3的轴颈30上。

本发明不局限于这些实施例，而是在由形状记忆材料构成的减振部件的使用中变化。它尤其也包括也可以通过结合本发明描述的特征组合形成的变型。所有在上面的描述中提到的以及由附图中给出的特征都是本发明的组成部分，尽管没有特别地突出它们并且在权利要求中提及。此外明确地由描述中给出，按照本发明的教导不仅能够在刀具夹紧装置中、在刀具上实现，而且也可以在刀头上实现。

附图标记列表：

1削刀具

1b测量头

2柱形刀柄

3刀夹

4承接件

5承接件的柱状凹陷部

5b承接件的柱状凹陷部

5c承接件的环形凹陷部

6由形状记忆材料制成的套筒状减振部件

6b由形状记忆材料制成的杆状减振部件

6c由形状记忆材料制成的(部分)环形减振部件

6d由形状记忆材料制成的I形式的杆状减振部件

6e由形状记忆材料制成的II形式的杆状减振部件

6f由形状记忆材料制成的涂覆形式的减振部件

7周面

8形状记忆部件的柱状凹陷部

9锥孔

10夹紧钳

11中心螺栓

12夹紧区段

13由形状记忆材料制成的环形或销状的减振部件

13b由形状记忆材料制成的外部的环形减振部件

14基础夹具

15内孔

16夹紧螺栓

17刀具模块

18刀具模块的柄杆

19锥孔

20刀具模块的支承面

21基础夹具的支承面

22钻杆

23凸缘

24承接件

25螺栓

26由形状记忆材料制成的套筒状减振部件

27卸荷或冷却剂槽

28冷却剂通孔

29同步块

30轴颈

Claims (20)

1.一种用于刀具夹紧***的减振部件，用于衰减在力锁合地将刀具夹紧在刀夹中时产生的或者在切削加工时在刀具本身上产生的振动和冲击，其特征在于，至少一个由具有机械效应的、含形状记忆合金的减振部件(6,13,26)这样设置在刀具夹紧***中或者设置在刀具本身上，使得在夹紧状态位于夹紧部件力流中的减振部件(6,13,26)由于机械的力作用和与此相关的晶相转换由于其预应力出现可逆的且滞后的变形，并导致机械能的耗散，其中，待缓冲的机械能是周期性的振动或者非周期性的、以冲击形式传递的过载。

2.根据权利要求1所述的减振部件，其特征在于，由形状记忆材料制成的减振部件(6)设计为套筒状并且设置在刀具(1)的柱形柄(2)与刀夹(3)的承接件(4)之间，其中，所述刀具(1)的柱形柄(2)力锁合地夹持在减振部件(6)柱形的凹陷部(8)中。

3.根据权利要求1所述的减振部件，其特征在于，由形状记忆材料构成的套筒状减振部件(6)设置在夹紧钳(10)与刀具(1)的柱形柄(2)之间，其中，借助于设置在夹紧钳(10)上的螺栓(11)产生轴向力，使减振部件(6)与刀具(1)的柱形柄(2)被夹紧。

4.根据权利要求1所述的减振部件，其特征在于，在具有刀夹(3)的模块化构造的刀具夹紧***中，其中刀具模块(17)以其柄部(18)夹持在基础夹具(14)中，由形状记忆材料构成的减振部件(13)设置在刀具模块(17)中的定位面(20)与定位面(21)之间。

5.根据权利要求1所述的减振部件，其特征在于，在具有刀夹(3)的模块化构造的刀具夹紧***中，其中钻杆夹具通过钻杆(22)和凸缘(23)固定在刀夹(3)的承接件(24)上，由形状记忆材料构成的套筒状减振部件(26)在轴向布置中设置在刀夹(3)的承接件(24)中的连接部件(25)上。

6.根据权利要求5所述的减振部件，其特征在于，所述连接部件(25)或连接部件(25)的局部区域由形状记忆材料构成。

7.根据上述权利要求中任一项所述的减振部件，其特征在于，所述减振部件(6,13,26)完全由形状记忆材料构成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的减振部件，其特征在于，所述减振部件(6,13,26)的芯部由没有形状记忆特性的材料构成，该芯部以形状记忆材料涂覆。

9.根据上述权利要求中任一项所述的减振部件，其特征在于，由形状记忆材料构成的减振部件(6,13,26)的缓冲特性设计为可以这样通过加热改变，即，从外部控制或调节加热，优选借助于电能通过形状记忆部件的自身电阻实现，或者根据环境的温度变化和由此供使用的热能自主地实现加热。

10.一种包括刀夹和/或刀具的***，刀夹和/或刀具具有至少一个用于衰减出现的振动和冲击的减振部件，其特征在于，所述减振部件设计为形状记忆部件，该形状记忆部件完全或至少部分地由形状记忆合金制成。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，设计为减振部件的形状记忆部件传递在刀具夹紧装置与刀柄之间的夹持力。

12.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述形状记忆部件的形状根据其温度而变化。

13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述形状记忆部件在室温下和/或在加工期间和/或在夹紧和松开过程期间产生的温度下改变其形状。

14.根据权利要求10所述的***，其特征在于，使用具有各种特性的不同形状记忆部件。

15.根据权利要求11所述的***，其特征在于，夹持力不完全通过形状记忆部件产生。

16.根据权利要求11所述的***，其特征在于，夹持力基本不通过形状记忆部件产生。

17.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述形状记忆部件构造为杆状、部分环形、环状、套筒状和/或部分套筒状和/或以薄的层涂覆。

18.一种在根据上述权利要求之一所述的***中使用的刀夹，其特征在于，所述刀夹具有形状记忆部件。

19.一种在根据上述权利要求之一所述的***中使用的刀具，其特征在于，所述刀具具有形状记忆部件。

20.一种在根据上述权利要求之一所述的***中使用的减振部件，其特征在于，所述减振部件由形状记忆部件形成，该形状记忆部件至少部分地由形状记忆合金制成。