KR20160051891A

KR20160051891A - 공구 척킹 장치용 댐핑요소

Info

Publication number: KR20160051891A
Application number: KR1020167009064A
Authority: KR
Inventors: 피터 랑베인; 디트리히 램케
Original assignee: 하이머 게엠베하
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2016-05-11
Also published as: EP3043940A1; US10022806B2; RU2016110768A; WO2015032996A1; JP6599332B2; RU2016110768A3; CN105658360B; CN105658360A; DE202013008019U1; RU2688803C2; JP2016533912A; US20160199918A1

Abstract

본 발명은 공구 리셉터클에 공구들을 가압-끼워 맞추거나 공구 그 자체를 가압-끼워 맞추는 경우에 기계가공 동안 발생하는 진동과 충격을 저감시키기 위한 공구 척킹 장치용 댐핑요소에 관한 것으로서, 기계적인 효과를 갖는 형상기억합금으로 제조된 적어도 하나의 댐핑 요소(6,13,26)가 상기 공구 척킹 장치 또는 상기 공구 그 자체에 배치되고, 상기 댐핑 요소(6,13,26)는 끼워진 상태에서 끼워진 요소들의 힘 흐름에 배치되고, 고정요소가 기계적인 힘의 작용에 의해서 미리 긴장된 결과로서 그것과 연관된 결정 변환에 따라 가역적인 히스테리시스-의존 변형의 상태에 처하며, 이것은 기계적인 에너지의 소산을 야기하고, 저감될 기계적인 에너지는 순환형 진동 또는 충격의 형태로 전달되는 비-순환형 과부하를 구성하는 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소를 제공한다.

Description

공구 척킹 장치용 댐핑요소{Damping element for Tool Chucking Systems}

본 발명은 기계가공 동안에 공구들이 공구 리셉터클 내에 또는 공구 그 자체 에 가압하여 끼워 맞추어 고정되는 경우 발생하는 진동과 충격을 저감시키기 위한 공구 척킹 장치용 댐핑요소에 관한 것이다.

형상기억합금은 다양한 기술 응용분야에서 사용되는 것으로 알려져 있다. 형상기억물질로 제조된 부품들은 어닐링 처리에 의해서 앞서 부과된 형상을 기억하므로, 의탄성(pseudoelastic properties)을 기초한 형상기억합금이 예를 들면 스프링 댐핑요소 및 고체상태 요소들로서 사용된다. 그러므로, 많은 금속과 비교하여 높은 형상기억합금의 훌륭한 변형 능력과 댐핑 능력은 예를 들어 사용중에 스포츠 장비에 발휘된 충격 및 진동과 같은 응력을 억제하기 위해서 스포츠 장비에 사용된다.

공구 척킹 장치에서, 진동은 기계가공의 결과로서 발생한다. 이 진동은 공구에 의해서 척킹 장치 내로 도입되고, 공구의 짧은 내용수명 및 기계가공될 작업물의 내부 표면 품질에 대해 책임이 있다. 그러므로, 공구들 및 공구 척킹 장치에서 진동의 감소는 중요한 기술적 및 경제적 목표이다. 많은 경우에 있어서, 진동을 줄이기 위해서 사용된 종래 장치의 설계는 매우 복잡하고 비용이 많이 발생하게 된다.

특히, 압전세라믹 재료에 기초한 액티브 댐핑 장치은 기술적으로 복잡하고 비용 집약적인 전자장치들을 필요로 한다. 또한, 이 장치은 전력 외부전원을 또한 필요로 하는데, 이것은 대부분의 경우에 있어서 공급하기가 어렵다.

형상기억합금은 2가지 다른 효과를 갖는 것으로 알려져 있다. 첫번째는 열적 효과인데, 이것은 마르텐사이트의 강도가 오스테나이트의 강도보다 낮다는 사실에 근거해서 마르텐사이트 상태에서 의가소성 변형에 기초한다. 형상의 결과적인 변화는 영구적이다. 재료가 상변이 온도보다 높은 온도로 부수적으로 가열되는 경우, 시편의 최초 형상은 오스테나이트 위상으로의 천이과정 동안에 복귀할 것이며; 이것은 소위 형상기억효과 또는 간단히 기억효과로서 또한 언급된다. 이 효과는 제어 요소들이나 액튜에이터들에서 특히 유용하다. 공구 척킹 장치에 있어서, 그러한 제어 요소는 특정 온도에서 시작하는 클램핑 효과를 증가시킬 수 있고, 제어 요소는 공구가 삽입될 수 있게 하는 형상을 취하고, 부수적으로는 공구에 발휘된 고정력을 개선하는 형상을 취하게될 것이다.

해당 기술분야의 숙련된 당업자는 2가지 타입의 형상기억, 즉 일방 효과 및 양방 효과를 구별한다. 일방 효과는 특정 온도 임계치를 초과하는 경우에 특정 형상을 취하는 형상기억요소의 거동을 언급한다. 변형된 형상기억합금은 그것의 최초 형상을 "기억"하고, 이 온도 임계치가 초과되는 경우에 그것으로 복귀한다. 만약 형상기억요소에 추가적인 힘의 작용하지 않으면, 이 형상은 온도가 감소하는 경우에도 보유된다. 특정 온도가 초과되거나 그 온도가 특정 온도 아래로 떨어지는 경우에, 2가지 타입 효과는 형상기억요소로 하여금 특정 형상을 자동적으로 취하도록 하는 거동을 나타낸다. 이러한 형식의 형상기억요소는 그것을 가열 또는 냉각함에 의해서 그것의 형상으로 변하도록 유도될 수 있다.

기계적인 효과 또는 유사탄성 효과로서 알려진 다른 효과는 온도에 있어서 외부변화의 영향없이 그러나 외부 힘의 작용하에서 최대 8%의 가역적인 팽창을 유발한다. 이러한 유사탄성 범위는 종래의 탄성 변형 범위 후에 시작한다. 변형은 오스테나이트 위상에서 발생하고, 기계적인 응력에 의해서 유도된 마르텐사이트 변형에 기초한다. 변형 후에, 형상기억요소에 작용하는 마르텐사이트-형성 힘이 제거되는데, 마르텐사이트는 오스테나이트로 변형되고, 팽창은 거의 일정한 응력하에서 역전된다. 그러므로, 형상기억요소는 그것의 최초 형상으로 복귀한다. 즉, 기계적인 에너지는 포텐셜 에너지로 변형되고 부수적으로 그것을 다시 방출한다. 종래의 탄성 변형에 비해서, 마르텐사이트의 응력-유도 변형 동안에, 변형 히스테리시스가 관찰된다. 히스테리시스의 정도는 소산된 에너지에 대응한다. 이 현상은 기계적인 에너지를 저감시키도록 활용될 수 있고, 그러므로 이 특성은 매우 콤팩트한 고체상태 댐핑요소를 생성할 수 있게 한다. 또한, 사용된 합금의 조성을 변화시키거나 또는 그 재료를 열기계적으로 전처리함으로써, 히스테리시스 루프 영역과 그로 인해 댐핑 거동을 변화시킬 수 있다. 댐핑 거동에 있어서의 변화는 주위 온도에서의 변화에 의해서 촉발될 수 있다.

본 발명에 따른 형상기억합금이 제조될 수 있는 여러 합금요소들이 존재한다는 것은 해당 기술분야로부터 잘 알 수 있다. 알려진 형상기억 물질들 및 물질 조성들의 예는, 하기의 예로서 제한되는 것은 아니지만, 본 발명에 따라서 사용하기에 특히 적합한 니켈 (Ni)과 티타늄 (Ti)에 기초한 형상기억합금에서 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-Ga이다. 본 발명에 따른 형상기억요소는 복잡한 형상기억합금으로 제조될 필요가 없고 예를 들면 강재 코어와 같은 다른 성분들을 또한 포함할 수 있음을 알 수 있을 것이며, 그것의 관련 표면은 형상기억 물질로 부수적으로 피복되거나 또는 상기 물질에 의해서 완벽하게 둘러싸인다.

자동화 기계 작동에 있어서, 클램핑 공구들을 사용하는 것이 알려져 있는데, 그것의 고정력은 압력매체 및 방사상으로 변형 가능한 팽창 슬리이브 또는 수축 끼워맞춤 슬리이브에 의해서 가공물에 전달된다. 그러므로, DE 39 09 630 C2에는 형상기억 능력을 가지며 상기 고정 공구 내에 배치되는 합금으로 제조된 팽창요소에 의해서 가공물의 기계가공된 접촉면들에 가공물들이 강제로 끼워 맞추어지고 매우 정확히 고정될 수 있게 하는 고정 공구가 개시되어 있는데, 여기에서 상기 팽창요소는 인장되지 않은 상태에서 낮은 백래시(backlash)를 갖지만, 가공물과 함께 이동 가능하게 부합되고, 그것의 전체표면을 통해서 방사상 힘을 받는다. 고정 공구가 폐쇄되는 경우에 팽창요소의 높은 정도의 팽창을 보장하고 고정 공구들을 사용하여 비교적 큰 허용오차로 가공물들을 제조하기 위해서, 팽창 요소는 고정 공구가 사용되는 온도하에서 팽창 요소는 유사탄성 또는 초탄성 범위로서 알려진 가역적인 응력-유도된 오스테나이트/마르텐사이트 구조 변형의 범위에 있도록 보장하기 위해서 선택된 형상기억합금으로 제조된다. 또한, DE 198 60 254 C1에는 섕크(shank)를 고정하기 위한 고정 척이 개시되어 있는데, 이것은 상기 섕크를 수용하는 탄력있는 고정 슬리이브, 및 낮은 백 래시로 상기 고정 슬리이브를 둘러싸는 형상기억합금으로 제조된 섕크-끼워맞춤 슬리이브를 가지며, 상기 섕크-끼워맞춤 슬리이브는 상기 고정 척에서 부품들을 신속하게 교환 또는 교체할 수 있도록 하기 위하여 단일 또는 다중 나사 나선의 형태로 구성되고, 이에 의해서 비교적 긴 시간이 요구되는 차가운 고정 척을 가열할 필요성이 회피된다. 이 경우에 있어서, 형상기억합금으로 제조된 섕크-끼워맞춤 슬리이브는 열적 형상기억 효과를 이용하게 된다.

출발점으로서 이 기술의 상태를 고려하여, 본 발명에 의해서 해결할 문제는 공구 리셉터클이나 공구에서 기계가공 작동 동안에 발행하는 댐핑 진동과 충격에 대비하여 단일-유닛 또는 모듈화 구성된 공구 척킹 장치에 대해 유용한 댐핑요소를 제조하는 것이며, 상기 댐핑요소는 공구나 기계 공구 스핀들에 의해서 척킹 장치 내로 도입되어 공구의 짧은 내용 연한을 초래하고 및 기계가공될 가공물의 내부 표면 품질을 떨어뜨리는 진동을 감소시킨다. 거기에 추가하여, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예들은 공구와 공구 리셉터클 사이의 결과적인 고정 력을 개선하기 위해서 그리고 릴리스 위치에서 공구와 공구 리셉터클 사이의 간격을 양호하게 브릿지하기 위해서, 형상기억 효과를 또한 이용한다. 또한, 형상기억합금의 응용은 부식 제어를 개선시킨다.

US 6,749,376 B2에 있어서, 공구 리셉터클은 공구 섕크들을 고정하기 위해서 사용된 형상기억요소들이 개시되어 있다. 그러나, 상기한 발명의 기본적인 아이디어는 충분히 높은 고정력의 발생으로 제한된다. 또한, 이 실시 예의 심각한 단점은, 설명한 공구 리셉터클들은 공구들을 고정 및 해제시키기 위한 특별한 냉각장치들을 사용자가 구매해야만 하는 별도의 고정방법을 필요로 한다는 것이다. 이에 비해서, 본 발명은 종래 타입의 고정 척들을 사용하여 실행될 수 있다. 그러므로, 사용자는 예전에 사용된 고정법을 계속해서 사용할 수 있고, 이에 의해서 복잡하고 값비싼 다른 방법으로의 변환을 피할 수 있다.

댐핑요소들은, 이것이 간단하고 콤팩트한 에너지 자체-충분한 디자인을 갖고 작동 상태에서는 댐핑 특성들이 일시적으로 변할 수 있는 방식으로 구성된다. 이것은 특히 형상기억합금과 형상기억요소들이 선택될 수 있게 하고 의도된 거동이 상온 및/또는 기계가공 동안에 또는 고정 및/또는 해제 절차 동안에 우세한 온도에서 발행하는 방식으로 달성될 수 있다.

이 문제는 청구항 1의 특징들에 의해서 본 발명에 따라 해결된다. 본 발명의 유용한 실시 예들은 종속청구항들에 따른다.

본 발명에 따르면, 기계적인 효과를 갖는 형상기억합금으로 제조된 적어도 하나의 댐핑 요소가 공구 척킹 장치 또는 상기 공구 그 자체에 배치되는데, 이때 상기 댐핑 요소는 끼워진 상태에서 끼워진 요소들의 힘 흐름(force flow)에 배치되고, 댐핑요소가 기계적인 힘의 작용에 의해서 미리 긴장된 결과로서 그것과 연관된 결정 변환에 따라 가역적인 히스테리시스-의존 변형의 상태에 처하며, 이것은 기계적인 에너지의 소산을 야기하고, 저감될 기계적인 에너지는 순환형 진동 또는 충격의 형태로 전달되는 비-순환형 과부하를 구성하는 방식으로 배치된다.

본 발명에 의해서 해결될 추가적인 문제점은 댐핑 요소의 기계적인 특성을 변화시키는 것에 의해서 댐핑 요소의 댐핑 거동을 변화시키고 그러므로 상기 장치의 새로운 상태로 적합하게 하는 것이다. 특성들의 변화는 물질에 의해서 결정되고, 온도변화에 의해서 개시된다. 온도가 증가되는 경우, 댐핑요소로서 사용된 의탄성 형상기억요소들의 응력-변형 히스테리시스 루프가 줄어들고, 상기 요소들의 강성이 증가하여 고온은 적은 댐핑 및 댐핑요소의 엄격한 거동을 유발한다. 그러나, 특별한 경우에 있어서, 형상기억합금을 적당히 선택하고 취급함으로써 반해 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은 형상기억합금으로 제조된 댐핑요소가 다른 설계에 따라 구성될 수 있는 장점을 제공한다. 사용된 설계 배치구성은 예를 들어 와셔, 컵 스프링, 링, 일체 실린더 또는 중공의 실린더, 벤딩 스트립 또는 토션 바를 포함한다. 그러므로, 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소는 예를 들어 슬리이브의 형태로 공구의 원통형 섕크와 공구 리셉터클의 수용요소 사이에 배치되고, 공구의 원통형 섕크는 댐핑 요소에 있는 원통형 리세스에 가압-끼워맞춤 고정되고, 또는 형상기억물질로 제조되고 슬리이브의 형태로 구성된 댐핑 요소는 콜렛척과 공구의 원통형 섕크 사이에 배치되며, 이때 콜렛척 상에 배치된 나사에 의해서 축방향 힘이 발생하고, 댐핑 요소는 공구의 원통형 섕크에 연결된다.

모듈형으로 구성되고 공구 모듈의 섕크가 기저부에 장착된 공구 리셉터클을 갖는 척킹 장치에 있어서, 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소가 공구 모듈에서 접촉면들 사이에 배치되거나, 또는 보오링 바와 플랜지를 구비한 보오링 바 홀더가 공구 리셉터클의 수용 요소 상에 장착된 공구 척킹 장치에 있어서, 형상기억물질로 제조된 환형의 댐핑 요소가 공구 리셉터클의 수용 요소에서 연결 요소들 상에 축방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명이 다른 바람직한 실시 예에 있어서, 형상기억요소는 공구 홀더의 외주면 사엥 배치된다. 이상적으로, 그러한 형상기억요소는 후방 고정영역에서 링 방식으로 공구 홀더를 둘러싼다. 이러한 형식의 구성에 있어서, 팁이 공구의 방향을 가리키는 쐐기형 단면이 특히 유용한 것으로 판명되었다.

다른 바람직한 실시 예는 댐핑 목적을 위해서 제공되는데, 형상기억물질로 제조되지 않은 운반요소가 형상기억물질로 피복되거나 또는 연결요소들 그 자체나 연결 요소들의 일부가 형상기억물질로 제조된다.

다른 바람직한 실시 예는 댐핑 요소는 형상기억물질로 완전히 제조되거나 또는 형상기억요소들 [sic; 댐핑요소]의 코어는 형상기억물질로 피복되고 형상기억특성들은 갖지 않는 물질로 제조되는 장점을 제공한다.

본 발명의 기본 아이디어는 댐핑 요소가 기계적인 또는 의탄성 형상기억 효과를 갖는다는 것이다. 그들의 특별한 탄성 때문에, 형상기억합금으로 제조된 수동 댐핑 요소는 종래의 댐핑수단 보다 상당히 작은 설치공간을 요구한다. 또한, 댐핑요소의 하중 및 크기와 연관된 관성 모멘트는 종래의 댐핑요소의 그것들에 비해서 상당히 낮다. 이것은 장치에서 불균형의 발생을 줄인다. 형상기억물질로 제조된 댐핑요소의 고도로 콤팩트한 설계 구성의 장점은, 개선된 표면 품질과 개선된 공구 내용 연한을 갖는 가공물들이 공구들이나 척킹장치들의 치수를 증가시킴이 없이 그리고 외부 에너지의 공급을 필요로 함이 없이 제조될 수 있다는 것이다.

다른 장점은, 댐핑 특성들을 변화 또는 조정하기 위해서 사용된 가열 공정이 형상기억요소의 고유 저항을 기초하여 전류에 의해서 외부적으로 조절될 수 있다는 것이다.

동등하게 바람직한 실시 예는 댐핑 특성들이 독립적으로 변하거나 환경의 온도를 변화시킴으로써 조정되는 것을 제공한다. 이 경우에 있어서, 댐핑요소는 그것의 댐핑 특성들 관련하여 그것의 환경에 대해 채택될 수 있는 적응 성능을 갖는다.

본 발명의 특히 바람직한 실시 예들에 있어서, 위에서 설명한 댐핑 특성들에 추가하여, 형상기억 효과는 고정력의 개선을 유발한다. 그것을 위해 필요한 온도에서의 변화[sic; 가능하게는, 온도를 변화시키는데 필요한 수단]는 종래의 응용에 이상적으로 통합된다. 예를 들면, 한가지 가능성은, 형상기억요소들의 하나 또는 다수를 수축-끼워 맞춤 척에 통합시키는 것이다. 형상기억합금의 성분에 따라서, 다른 효과들을 이끌어내는 것이 가능하다. 제 1 단계에서, 수축-끼워 맞춤 척이 가열되면, 팽창 때문에 공구 섕크가 삽입될 수 있다. 이것을 위해서, 공구 홀더의 팽창 움직임을 수반하는 방식으로 적어도 하나의 형상기억요소가 수축-끼워 맞춤 척에 배치되거나, 또는 수축-끼워 맞춤 척의 팽창 움직임과는 독립적으로 온도 변화의 결과로서 공구 섕크의 삽입을 허용하는 형상을 취한다. 그 안에 삽입된 공구 섕크를 구비한 수축-끼워 맞춤 척이 냉각되는 경우, 적어도 하나의 형상기억요소의 형상은 그것이 공구 섕크에 특히 가깝게 위치하는 방식으로 변한다. 이미 설명한 댐핑 특성에 추가하여, 공구 섕크에 발휘되는 포괄적인 힘이 또한 증가된다.

본 발명에 따른 형상기억요소들의 사용은 수축-끼워 맞춤 척에서 사용하는 것으로 제한되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다. 비-열적 방법의 예로서, 소위 유압 팽창 척이 하기에서 설명될 것이다. 이러한 형식의 척은 고정 절차 동안에 온도변화를 겪지 않으므로, 형상기억 효과는 그 자체를 다른 곳에서 느끼게 할 수 있다. 공구 섕크 또는 척을 통과하는 냉각수를 사용하기 때문에, 공구 섕크의 고정영역에서 발생하는 온도는 일반적으로 우세한 상온이나 주위온도보다 낮다. 이것은 냉각시에 유체나 기체들이 낮은 온도로 저장되고 및/또는 이들이 증발함에 따라서 환경으로부터 열을 제거하는 경우에 특히 해당한다. 한 예는 이산화탄소(CO₂)를 사용하여 공구를 냉각시키는 것이다. 공구 섕크 드롭의 고정영역에서 온도가 특정 온도 아래로 떨어지는 경우, 공구 홀더에 배치된 적어도 하나의 형상기억요소는 이것이 공구 섕크에 특히 가깝게 위치하는 방식으로 그것의 형상을 변화시킬 것이다. 이미 설명한 댐핑 특성에 추가하여, 공구 섕크에 작용하는 고정력이 증가된다.

본 발명의 다른 실행은 CFRP로 제조된 슬리이브를 갖는 고정 척과 형상기억요소들의 조합으로부터 이루어지고, 이러한 형식의 공구 리셉터클이 예를 들어 DE 10 2013 108 209에 개시되어 있다. 이러한 형식의 척에 있어서, 공구 홀더가 아닌 공구 섕크가 열적 작용을 받게 된다. 공구 섕크가 저온으로 냉각되는 경우, 그것의 외부 직경이 감소된다. 이렇게 "쪼그라든" 공구 섕크는 부수적으로 공구 홀더 내로 삽입된다. 공구 섕크가 상온에서 팽창한 결과로서, 고정력이 공구와 공구 홀더 사이에서 발생한다. 이 고정 과정은 형상기억합금의 응용 또는 공구 섕크 내로 형상기억요소들을 통합시키는 것에 의해서 향상될 수 있다. 냉각과정 동안에, 형상기억합금 또는 적어도 하나의 형상기억요소는 외부 직경이 감소하는 것을 지원하는 형상을 취한다. 실제로, 이것은 공구 섕크의 외부에 적용되는 바-형 형상기억요소가 사용되는 경우에 실행될 수 있다. 상온에서, 이 형상기억요소는 외부 직경을 증가시키는 형상을 갖는다. 냉각시에 공구 섕크의 외부 직경이 감소하는 경우, 형상기억요소들은 공구 섕크의 외부 영역들의 외부 직경보다 작거나 같은 형상을 취한다. 이것은 형상기억요소가 적용된 그 영역이 공구 홀더 내로 삽입되게 할 수 있다.

형상기억합금이 상온으로 되돌아가거나 또는 작동온도에 도달하면, 공구 섕크와 공구 홀더 사이에서 고정력을 향상시키는 형상을 취한다는 것을 특별히 언급하였다. 그것의 최초 형상으로 되돌아가기 위한 노력의 과정에 있어서, 형상기억요소가 적용된 공구 섕크와 공구 홀더 사이에 밀접한 접촉이 이루어진다.

형상기억요소의 형상은 바의 형상으로 제한되지 않고 변할 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 예를 들면, 다수의 환형 요소들 중 하나의 형태 또는 공구 섕크를 완전하게 또는 부분적으로 둘러싸는 슬리이브의 형태로 구성될 수 있다.

공구 섕크들 상에 형상기억합금을 사용한 장점은 이 예로서 제한되지 않는다. 본 발명에 따른, 공구 섕크들은 CFRP로 제조된 슬리이브를 갖는 고정 척들에서 사용하도록 의도되지 않았으며, 물론 거기에 추가된 형상기억물질로 제조된 적어도 하나의 요소를 가질 수 있다. 이러한 과정에 있어서, 공구 홀더에서 공구 섕크의 댐핑 거동에 영향이 바람직하게 발휘된다. 적용된 형상기억요소들의 형태는 우세한 요구조건들 및/또는 섕크 직경에 따라 선택될 수 있다. 형상기억물질의 얇은 피복의 도포에 추가하여, 다른 형태들은 원하는 결과를 가져올 수 있다. 예를 들어 링이나 부분적 링의 형태인 하나 또는 다수의 형상기억요소들이 회전축에 대하여 직각으로 운동하고, 고정 영역에서 공구 섕크를 완전하게 또는 부분적으로 둘러싼다. 또한, 회전축에 대하여 평행하게 운동하는 바-형상의 형상기억요소들 또는 공구 섕크를 완전하게 또는 부분적으로 둘러싸는 슬리이브형 형상기억요소들을 상상할 수 있다. 이러한 형상기억요소들은 공구 섕크상에 이러한 목적을 위해서 제공된 홈들에 배치되는 경우에 특히 유용하다.

다른 바람직한 실시 예는 결과적인 온도 후에 공구의 특성들에 긍정적으로 영향을 끼치기 위해서 공구의 공구 섕크 상에 배치된 다른 형상기억요소들을 제공한다. 예를 들어 특별히 낮은 온도에서 공구 홀더들에서 사용하기 위해 또는 열적 팽창 공정에서 특히 유용하게 하기 위해서, 액화 이산화탄소(CO2)를 사용하여 공구 섕크들에 합금을 적용시킬 수 있다.

형상기억합금으로 피복하거나 및/또는 공구 섕크에 형상기억하븜을 적용하는 것은 나사결합 공구의 별도 섕크 세그멘트가 개입되는 경우에 있어서 특히 바람직하다는 것을 특별히 강조하는 바이다.

한편, 별도의 섕크 세그멘트가 처리될 수 있기 때문에, 특히 나사결합 기계가공 세그멘트와는 독립적으로 합금되고; 다른 한편으로 별도의 섕크 세그멘트가 긴 시간 동안에 사용하여 마모의 흔적이 있기 때문에, 단지 나사결합 또는 나사결합 해제 기계가공 세스멘트가 교체된다. 나사결합 커터 헤드와 별도의 섕크 세그멘트를 포함하는 이러한 형식의 장치가 예를 들어 DE 10 2012 100 976 A1에 개시되어 있다.

공구 홀더에서 특별한 세그멘트들의 피복은 섕크 공구들에 대한 수용 영역으로 제한되지 않는다. 공구 홀더가 공구 스핀들 내로 고정되는 고정 영역이 형상기억물질로 최적화될 수 있다. 이를 위해서, 형상기억물질의 얇은 피복은 공구 홀더의 고정 영역의 접촉면에 바람직하게 도포된다. 공구 홀더가 스핀들에 공급되는 경우, 이 피복은 공구 홀더의 고정 영역과 스핀들의 접촉면들 사이에 배치된다. 의탄성 효과의 결과로서, 스핀들과 공구 홀더 사이의 댐핑이 일어나고 접촉이 개선되며, 마지막으로 그러나 역시 주요한 것이지만, 탄성변형으로부터 생겨난 고정력이 증가된다.

형상기억물질의 가능한 적용의 다양성 때문에, 댐핑특성을 개선하고 고정력을 증가시키기 위해서 그리고 사용중에 다른 온도범위에 대한 의존성 때문에, 공구 홀더 내 또는 공구상에서 부분적으로 다른 특성들을 갖는 다른 형상기억합금으로 제조된 요소들을 사용하는 것이 유용하다. 이러한 다른 특성들은 다른 합금 요소들, 합금 요소들의 성분에서 다른 비율 및/또는 다른 열처리의 결과로 초래될 것이다.

본 발명의 다른 실시 예는 냉각수-운반 보어들 및/또는 홈들에서 발생하는 진동과 충격을 저감시키기 위한 형상기억요소들의 응용을 제공한다. 이것을 위해서, 외장 영역에서 특별히 원하는 온도를 초래하는 방식으로 공구 및/또는 기계가공 온도의 함수로서 냉각수의 유동을 조절하는 형상기억합금을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기계가공 동안에 공구들이 공구 리셉터클 내에 또는 공구 그 자체 에 가압하여 끼워 맞추어 고정되는 경우 발생하는 진동과 충격을 저감시키기 위한 공구 척킹 장치용 댐핑요소를 제공한다.

본 발명은 도면들에 도식적으로 나타낸 실시 예들을 참조하여 하기에서 상세하게 설명될 것이다. 도시된 바와 같이:
도 1은 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소를 갖는 섕크-끼워 맞춤 척에서 섕크 공구들을 위한 공구 리셉터클의 제 1 실시 예를 나타낸 도면;
도 2는 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소를 갖는 고정 척에서 섕크 공구들을 위한 공구 리셉터클의 다른 실시 예를 나타낸 도면;
도 3은 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소를 갖는 모듈형 공구 장치를 위한 공구 리셉터클의 다른 실시 예를 나타낸 도면;
도 4는 컵 스프링의 형태로 형상기억요소를 갖는 공구 모듈을 나타낸 도면;
도 5는 와셔의 형태로 형상기억요소를 갖는 공구 모듈을 나타낸 도면;
도 6은 핀의 형태로 동심으로 배치된 형상기억요소들을 갖는 공구 모듈을 나타낸 도면;
도 7은 동축으로 배치된 형상기억요소들을 구비한 실시 예를 나타낸 도면;
도 8은 내부 슬리이브의 형태인 형상기억요소 및 형상기억 물질로 제조되고 쐐기형 환형 단면을 갖는 댐핑 요소를 외주면에 구비한 형상기억요소의 실시 예를 나타낸 도면;
도 9는 공구 리셉터클에 바-형상 기억요소들을 갖는 실시 예를 나타낸 도면;
도 10은 공구 리셉터클에 환형의 기억요소들을 갖는 실시 예를 나타낸 도면;
도 11a 및 11b는 공구 섕크 상에 2가지 다른 상태들로 바-형상 기억요소들을 갖는 실시 예를 나타낸 도면.
도 12는 형상기억물질로 제조된 합금으로 피복된 속이 빈 테이퍼진 섕크 인터페이스를 구비한 실시 예를 나타낸 도면.
도 13은 형상기억물질로 제조된 합금으로 피복된 커터 헤드 리셉터클을 구비한 실시 예를 나타낸 도면.
도 14는 바-형상 기억요소들을 갖는 커터 헤드를 구비한 실시 예를 나타낸 도면.

도 1은 척에 끼워진 상태인 섕크 공구용 공구 리셉터클의 실시 예를 나타낸다. 공구 리셉터클은 예를 들면 열적 수축-끼워 맞춤 척, 유압 팽창 척 또는 방사상 방향으로 고정력을 갖는 유사한 공구 척킹 장치로서 원통형 공구 섕크 상에서 구성될 수 있다.

제 1 실시 예에 있어서, 원통형 섕크(2)를 갖는 절삭공구(1)(밀링, 드릴링, 나사-절삭 공구)가 공구 리셉터클(3)에 배치된다. 공구 리셉터클(3)의 수용 요소(4)에 있는 원통형 리세스(5)에 있어서, 형상기억 물질로 제조된 슬리이브형 댐핑 요소(6)가 배치되는데, 댐핑 요소의 측면(7)은 수용 요소(4)의 원통형 리세스(5)에 가압-끼워맞춤 장착된다. 슬리이브형 형상기억요소(6)의 원통형 리세스(8)에 있어서, 예를 들어 절삭 공구(1)의 원통형 섕크(2)는 가압-끼워맞춤 장착되고, 그래서 슬리이브형 댐핑 요소(6)는 절삭 공구(1)의 원통형 섕크(2)와 공구 리셉터클(3)의 수용 요소(4) 사이에 배치된다. 본 발명에 따른 형상기억 물질로 제조된 슬리이브형 댐핑 요소(6)의 이러한 구성 때문에, 힘 흐름에 배치된 댐핑 요소(6)는 미리긴장된 결과로서 가역적인 그리고 히스테리시스-의존 변형을 겪으며, 그리고 그것의 의탄성 때문에, 공구 리셉터클(3)에서 절삭 공구(1)의 접촉면들 상에서 기계가공 동안에 발생하는 진동과 충격을 저감시킬 수 있다.

도 2는 고정 장치에 의해서 공구 리셉터클의 다른 예를 나타낸다. 공구 리셉터클(3)의 수용 요소(4)에 있어서, 테이퍼진 보어(9)가 배치되는데, 여기에는 콜렛 척(10)이 일반적인 방식으로 삽입된다. 형상기억 물질로 제조된 슬리이브형 댐핑 요소(6)가 절삭 공구(1)의 콜렛 척(10)과 원통형 섕크(2) 사이에 배치된다. 중앙 나사(11)를 작동시킴에 의해서, 축방향 힘이 발생되고, 콜렛 척(10)이 테이퍼진 보어(9) 내로 당겨지고, 그래서 콜렛 척(10)의 고정 세그멘트(12)는 형상기억 물질로 제조된 슬리이브형 댐핑 요소(6)에 가깝게 위치하고, 댐핑 요소(6)는 절삭 공구(1)의 원통형 섕크(2)와 함께 방사상으로 고정된다. 본 발명에 따른 형상기억 물질로 제조된 슬리이브형 댐핑 요소(6)의 이 구성 때문에, 힘 흐름에 배치된 댐핑 요소(6)는 미리긴장되고 그것의 의탄성 결과로서 가역적이고 히스테리시스-의존 변형을 겪으며, 진동과 충격을 감소시킬 수 있다.

도 3, 4, 5 및 6은 모듈 공구 장치에서 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소(13)의 사용에 대한 추가적인 실시 예들을 나타낸다. 모듈형 공구 장치에 있어서, 공구 리셉터클(3)은 내부 보어(15)와 방사상으로 배치된 콜렛 척(16)을 구비한 기저부(14)를 포함하며, 공구 모듈(17)의 섕크(18)가 기저부 내에 삽입되며, 공구 모듈(17)의 섕크(18)의 테이퍼진 보어(19) 내로 나사결합함으로써, 예를 들어 테이퍼진 팁을 갖는 콜렛 척(17)에 의해서 부착된다. 공구 모듈(17)과 기저부(14)의 접촉면들(20,21) 사이에는 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소(13)가 배치된다. 댐핑 요소(13)는 예를 들면 도 4에 따른 컵 스프링의 형태, 도 5에 따른 와셔의 형태, 및 도 6에 따른 핀의 형태로 구성된다. 척에 끼워진 상태에서, 댐핑 요소(13)는 척에 끼워진 요소들의 힘 흐름에 배치되고, 가역적이고 히스테리시스-의존 변형을 겪는다.

도 7은 모듈형 공구 장치의 긴 캔틸레버형 보오링 바 홀더에서 형상기억물질로 제조된 예를 들어 2개의 슬리이브형 댐핑요소(26)의 사용을 나타낸다. 보오링 바(22)는 나사(25) 또는 나삿니 요소들에 의해서 공구 리셉터클(3)의 수용 요소(24) 상에서 플랜지(23)에 부착되고, 나사(25)와 수용 요소(24) 사이에서, 슬리이브형 댐핑요소(26)가 배치되고 슬리이브형 댐핑요소(26)는 동축 구성에서 척에 끼워진 요소들의 힘 흐름에 배치된다. 도시된 댐핑요소(26)는 압력 부하를 받는다. 변형 하중을 위한 구성이 잘 제공된다. 척에 끼워진 상태에서, 댐핑요소(26)는 척에 끼워진 요소들의 힘 흐름에 배치되고, 가역적이고 히스테리시스-의존 변형을 겪는다. 다른 실시 예(도시되지 않음)에 있어서, 댐핑요소(26)는 동심으로 구성된다. 특별한 실시 예에 있어서, 나사(25) 또는 나사(25)의 부분은 형상기억 물질로 제조될 수 있다.

도 8은 고정된 공구없이 공구 리셉터클(3)의 다른 대안적인 실시 예를 나타낸다. 슬리이브나 부분 슬리이브의 형태로 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소(6)는 수용 요소(4)의 후방 영역에 부착된다. 공구 리셉터클(3)은 진동 거동을 개선하기 위해서 테이퍼진 환형 단면을 갖는 형상기억물질로 제조된 댐핑 요소(13b)에 의해서 추가적으로 둘러싸인다.

도 9는 공구 리셉터클(3)의 다른 대안적인 예를 나타낸 도면으로서, 여기에서 형상기억물질로 제조된 바-형 댐핑요소(6b)는 이러한 목적을 위해 특별히 수용 요소(4)에 제공된 원통형 리세스들(5b)에 배치된다. 도면에 있어서, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6b)는 그들의 기능을 명확하게 하기 위해서 과장하여 나타낸다. 만약 공구 섕크(도시되지 않음)가 수용 개구부 내로 삽입되면, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6b)는 수용 요소(4)와 공구 섕크(도시되지 않음) 사이의 탄성 변형의 결과로서 긴장된다. 대안적인 예에 있어서, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6b)는, 수축-끼워맞춤 척에 의해서 고정과정 동안에 열적 에너지의 작용으로 인하여 회전축의 방향으로 평평한 형상을 취한다. 수용 요소(4)의 원통형 리세스들(5b)은 형상기억효과로부터 생기는 팽창이나 변형을 방해하지 않도록 바람직하게는 개방된 영역들을 갖는다. 또한, 수용 요소(4)는 형상기억물질로 제조된 바-형 댐핑요소(6b)에 평행한 추가의 릴리프 홈들(27)을 가질 수 있다. 냉각수 관통 보어(28)에 연결된 경우, 홈들(27)은 냉각수-운반 홈들로서 또한 사용될 수 있다. 이 경우에 있어서, 홈들(27)은 섕크 공구의 섕크(도시되지 않음)에 의해서 경계가 지워진다.

도 10은 공구 리셉터클(3)의 또 다른 대안적인 예를 나타낸 도면으로서, 형상기억물질로 제조된 (부분적으로) 환형 댐핑요소(6c)는 수용 요소(4)에 이 목적을 위해서 필수적으로 제공된 환형 리세스들(5c)에 배치된다. 도면에 있어서, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6c)는 그들의 기능을 명확하게 하기 위해서 과장하여 나타낸다. 만약 공구 섕크(도시되지 않음)가 수용 개구부 내로 삽입되면, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6c)는 수용 요소(4)와 공구 섕크(도시되지 않음) 사이의 탄성 변형의 결과로서 긴장된다. 대안적인 예에 있어서, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6c)는, 수축-끼워맞춤 척에 의해서 고정과정 동안에 열적 에너지의 작용으로 인하여 회전축의 방향으로 평평한 형상을 취한다. 형상기억물질로 제조된 댐핑요소(6c)는 바람직하게는 부분 링들의 형상으로 구성되고, 형상기억효과로부터 생기는 팽창이나 변형을 방해하지 않도록 그들의 단부 사이에 개방된 공간을 갖는다. 또한, 수용 요소(4)는 형상기억물질로 제조된 (부분적으로) 환형 댐핑요소(6c)에 평행한 추가의 릴리프 홈들(27)을 가질 수 있다.

도 11a 및 11b는 절삭 공구(1)의 공구 섕크 상에 있는 본 발명에 따른 실시 예를 나타낸다. 이 실시 예에 있어서, 공구 섕크는 형상기억요소(6d)를 고정하기 위해서 구성된 적어도 하나의 홈(5d)을 갖는다. 명확성을 위해서, 구성 I 6d 프로젝트에서 형상기억물질로 제조되고 외부 원주의 나머지를 지나서 돌출하는 바-형 댐핑 요소의 범위는 과장되었다. 이 예에 있어서, 구성 I 6d 프로젝트에서 형상기억물질로 제조된 다수의 바-형 댐핑요소가 공구 섕크 상에 배치된다. 열적 노출, 즉 냉기나 열기에 대한 노출은, 형상기억물질이 그것의 형상을 변화시키도록 유도하게 된다. 그러므로, 이것은 구성 II 6e에서 형상기억물질로 제조된 바-형 댐핑 요소로 변한다. 외부 직경을 줄임으로써, 공구 리셉터클의 수용요소 내로의 삽입은 더 쉽게 또는 가능하다. 온도를 다시 변화시킴에 의해서, 바람직하게는 상온으로 복귀시키거나 작동온도에 도달하게 함으로써, 형상기억요소는 구성 I 6d에서 형상기억물질로 제조된 바-형 댐핑 요소로 다시 변한다. 구성 I 6d에서 형상기억물질로 제조된 적어도 하나의 그러한 바-형 댐핑 요소를 갖는 세그멘트의 최초 외주부는 바람직하게는 공구 리셉터클(도시되지 않음)의 내부 직경보다 약간 크고, 이에 의해 댐핑 효과 뿐만아니라 고정력이 향상된다. 형상기억요소의 디자인은 바의 형상으로 제한되지 않으며 다른 형상들, 예를 들면 환형, 부분적으로 환형, 슬리이브형, 또는 부분적으로 슬리이브형을 가질 수 있다. 특히, 형상기억요소는 공구 섕크 상에 있는 얇은 피복이될 수 있다.

도 12는 스핀들(도시되지 않음)을 구비한 공구 리셉터클(3)의 인터페이스 상에 있는 본 발명에 따른 실시 예를 나타낸다. 현재의 예에 있어서, 형상기억물질로 제조된 피복의 형태인 댐핑요소(6f)가 소위 속이 빈 테이퍼 섕크 인터페이스에 적용되었다. 본 발명에 따른 사용을 위해서, 바람직하게는 단지 얇은 피복만이 스핀들을 구비한 접촉면에 도포된다. 형상기억합금의 특성과 물질 두께는 댐핑 작용이 효과를 나타내지만 고정 정밀도가 손상되는 정도에 대하여 공구 홀더가 탄력적으로 항복하지 않는 것을 보장하도록 선택된다는 것은 말할 필요도 없다. 의탄성 효과의 결과로서, 스핀들과 공구 홀더(3) 사이의 댐핑이 발생하고, 접촉이 개선되며, 마지막으로 그러나 역시 주요한 것이지만, 탄성변형으로부터 발생한 고정력이 증가된다.

도 13은 커터 헤드를 고정시키기 위한 공구 홀더(3)의 접촉면들 상에 있는 본 발명의 실시 예를 나타낸다. 형상기억물질로 제조된 피복의 형태인 댐핑 요소(6f)가 도 14에 도시된 바와 같이 커터 헤드 리셉터클과 커터 헤드(1b) 사이에서 접촉면들에 적용된다. 또한, 구동 블록들(29)은 형상기억물질로 피복될 수 있거나, 형상기억물질로 전체적으로 또는 부분적으로 제조되는 형상기억요소의 형태로 구성될 수 있다.

의탄성 효과의 결과로서, 공구 홀더(3)와 커터 헤드(1b) 사이의 댐핑이 발생하고, 접촉이 개선되며, 마지막으로 그러나 역시 주요한 것이지만, 탄성변형으로부터 발생한 고정력이 증가된다.

도 14는 커터 헤드(1b) 상에 있는 본 발명의 실행을 나타낸다. 커터 헤드(1b) 상에서, 공구는 커터 공구 리셉터클의 피봇(30) 위로 미끄러지고, 본 발명에 따른 댐핑요소(6b)는 커터 헤드(1b)의 내부에 있는 홈들(5b)에 배치된다. 이것은 이 경우에 있어서 공구 홀더(3)와 공구 사이에서 본 발명에 따라서 댐핑이 커터 헤드(1b)에 발생하게 된다. 다른 장점들은 도 9, 10 및 11에 대한 설명으로부터 유추하는 것에 따른다. 상기 장치내에서 댐핑요소(6b)의 첨부를 역전시킬 수 있고, 이것은 공구 홀더(3)의 피봇(30) 상에서 연관된 댐핑요소(6b) 뿐만아니라 홈들(5b)을 구성할 수 있음을 의미하는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명은 상기한 실시 예들로 제한되지 않으며, 형상기억물질로 제조된 댐핑요소의 사용에 따라 변화될 수 있다. 본 발명에서 설명한 특징들 및/또는 요소들을 결합함으로써 얻어질 수 있는 변형들을 특히 포괄한다. 본 발명에서 설명하고 도면을 통해서 이해되는 모든 특징들은 이것들이 특허청구범위에 특별하게 설명되고 언급되지 않았을지라도 본 발명의 추가적인 요소들이다. 또한, 본 발명의 가르침은 커터 헤드 위 뿐만아니라 공구홀더 내와 공구 위에서 실행될 수 있다는 것은 명세서를 통해서 분명하게 유추 가능하다.

1 : 절삭 공구
1b : 커터 헤드
2 : 원통형 섕크
3 : 공구 리셉터클
4 : 수용 요소
5 : 수용 요소에 있는 원통형 리세스
5b : 수용 요소에 있는 원통형 리세스
5c : 수용 요소에 있는 환형 리세스
5d : 수용 요소에 있는 원통형 리세스
6 : 형상기억물질로 제조된 슬리이브형상 댐핑 요소
6b : 형상기억물질로 제조된 바-형상 댐핑 요소
6c : 형상기억물질로 제조된 (부분적으로) 환형 댐핑 요소
6d : 구성 Ⅰ의 형상기억물질로 제조된 바-형상 댐핑 요소
6e : 구성 Ⅱ의 형상기억물질로 제조된 바-형상 댐핑 요소
6f : 형상기억물질의 피복 형태인 댐핑 요소
7 : 외측면
8 : 형상기억요소에 있는 원통형 리레스
9 : 테이퍼진 보어
10 : 콜렛 척
11 : 중앙 나사
12 : 고정 세그멘트
13 : 형상기억물질로 제조된 환형 또는 핀형상 댐핑 요소
13b : 외부에서 형상기억물질로 제조된 환형 댐핑 요소
14 : 기저부
15 : 내부 보어
16 : 콜렛 척
17 : 공구 모듈
18 : 공구 모듈의 섕크
19 : 테이퍼진 보어
20 : 공구 모듈의 접촉면
21 : 기저부의 접촉면
22 : 보오링 바
23 : 플랜지
24 : 수용 요소
25 : 나사
26 : 형상기억물질로 제조된 슬리이브형상 댐핑요소
27 : 릴리프 또는 냉각제-운반 홈
28 : 냉각제 관통-보어
29 : 구동 블록
30 : 피봇

Claims

공구 리셉터클에 공구들을 가압-끼워 맞추거나 공구 그 자체를 가압-끼워 맞추는 경우에 기계가공 동안 발생하는 진동과 충격을 저감시키기 위한 공구 척킹 장치용 댐핑요소에 있어서,
기계적인 효과를 갖는 형상기억합금으로 제조된 적어도 하나의 댐핑 요소(6,13,26)가 상기 공구 척킹 장치 또는 상기 공구 그 자체에 배치되고, 상기 댐핑 요소(6,13,26)는 끼워진 상태에서 끼워진 요소들의 힘 흐름에 배치되고, 고정요소가 기계적인 힘의 작용에 의해서 미리 긴장된 결과로서 그것과 연관된 결정 변환에 따라 가역적인 히스테리시스-의존 변형의 상태에 처하며, 이것은 기계적인 에너지의 소산을 야기하고, 저감될 기계적인 에너지는 순환형 진동 또는 충격의 형태로 전달되는 비-순환형 과부하를 구성하는 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
제 1 항에 있어서, 형상기억물질로 제조된 상기 댐핑 요소(6)는 슬리이브의 형태로 구성되고, 공구(1)의 원통형 섕크(shank)(2)와 공구 리셉터클(3)의 수용요소(4) 사이에 배치되고, 상기 공구(1)의 상기 원통형 섕크(2)는 상기 댐핑 요소(6)에 있는 원통형 리세스(8)에 가압-끼워 맞춤 고정되는 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
제 1 항에 있어서, 형상기억물질로 제조되고 슬리이브의 형태로 구성된 상기 댐핑 요소(6)는 콜렛 척(10)과 상기 공구(1)의 상기 원통형 섕크 (2) 사이에 배치되고, 축방향 힘이 상기 콜렛 척(10) 상에 배치된 나사(11)에 의해서 발생되며, 그래서 상기 댐핑 요소(6)는 상기 공구(1)의 상기 원통형 섕크(2)에 고정된 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
제 1 항에 있어서, 공구 리셉터클(3)을 갖는 공구 모듈화 구성된 척킹 장치에서, 공구 모듈(17)의 섕크(18)가 기저부(14)에 고정되고, 형상기억물질로 제조된 상기 댐핑 요소(13)는 상기 공구 모듈(17)에서 상기 접촉면들(20) 및 (21) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
제 1 항에 있어서, 공구 리셉터클(3)을 갖는 모듈화 구성된 척킹 장치에서, 보오링 바(22)와 플랜지(23)를 구비한 보오링 바 홀더가 상기 공구 리셉터클(3)의 수용 요소(24) 상에 장착되고, 형상기억물질로 제조된 슬리이브 형상의 댐핑요소(26)가 상기 공구 리셉터클(3)의 상기 수용 요소(24)에서 연결 요소들(25) 상에 축방향 구성으로 배치된 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
제 5 항에 있어서, 상기 연결 요소들(25) 또는 상기 연결 요소들(25)의 부분들은 전체적으로 또는 부분적으로 형상기억물질로 제조된 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 댐핑요소들(6, 13, 25 [sic; 26])은 전체가 형상기억 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 댐핑요소(6, 13, 26)의 코어는 형상기억물질로 피복된 형상기억 특성들을 갖지 않는 물질로 제조된 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 형상기억물질로 제조된 상기 댐핑요소(6, 13, 26)의 댐핑 특성들은, 가열이 외부적으로 조절되고 상기 형상기억요소들의 고유저항을 기초한 전류에 의해서 바람직하게 일어나거나, 또는 가열이 그것에 의해서 유용하게 생성된 열적 에너지와 환경의 온도 변화의 결과로서 독립적으로 일어나는 방식으로 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 공구 척킹 장치용 댐핑요소.
발생하는 진동과 충격을 저감하기 위한 적어도 하나의 댐핑 요소를 갖는 공구 리셉터클 및/또는 공구를 포함하는 장치에 있어서,
상기 댐핑 요소는 전체적으로 또는 부분적으로 형상기억합금으로 제조된 형상기억요소의 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 댐핑 요소의 형태로 구성된 상기 형상기억요소들은 상기 공구 홀더와 상기 공구 섕크 사이에서 고정력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 형상기억요소들은 그들 온도의 함수로서 그들의 형상을 변화시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 형상기억요소들은 상온에서 및/또는 기계가공 동안에 및/또는 상기 고정 및 해제 과정 동안에 우세한 온도에서 그들의 형상을 변화시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 다른 특성들을 갖는 다양한 형상기억요소들이 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 고정력은 형상기억요소들에 의해서 완전하게 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 고정력은 형상기억요소들에 의해서 필수적으로 발생되지는 않는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 형상기억요소들은 바들, 부분적 링들, 링들, 슬리이브들 및/또는 부분적 슬리이브들의 형상으로 구성되고 및/또는 얇은 피복으로서 도포되는 것을 특징으로 하는 장치.
상기 항들 중 어느 한 항에서와 같은 장치에서 사용하기 위한 공구 리셉터클에 있어서,
상기 공구 리셉터클은 형상기억요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 리셉터클.
상기 항들 중 어느 한 항에서와 같은 장치에서 사용하기 위한 공구에 있어서,
상기 공구는 형상기억요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구.
상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 댐핑 요소는 형상기억합금으로 적어도 부분적으로 제조된 형상기억요소로부터 구성된 것을 특징으로 하는 공구.