工具组件的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的工具组件以及一种根据权利要求11的前序部分所述的用于插入工具架中的套筒。

背景技术：

加工工具、例如钻孔工具(其具有用于加工工件的工具头以及承载工具头的杆)抗扭地与工具架连接，工具架又确定用于与机器主轴抗扭地连接，从而机器可将旋转运动传递到工具上。尤其长的加工工具或工具组件倾向于在加工过程时振动。在此，由工具和工具架组成的工具组件的振动大多在对于人耳朵不舒服的的频率范围中进行。

技术实现要素：

因此本发明的目的是将开头所述类型的工具组件或工具架改进成使得改善其振动特性。

根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的工具组件以及一种具有权利要求11的特征的套筒来实现。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的内容，其中，尤其在根据权利要求1所述的工具组件中应用配备有根据权利要求11所述的套筒的工具架。

本发明基于该构思，即，使工具组件或工具架的各个构件脱耦成使得其不像一体的部件那样共同振动，而是其分别单独振动。通过该措施，在加工工件时振动在更高的频率范围中出现，从而其完全不被人耳感知或不会如此不舒适地被感知。

按照根据本发明的第一措施提出，在彼此相对而置的并且至少大致且彼此尽可能精确平行地伸延的平面之间在工具的杆处和在工具架处布置用于减小摩擦的器件，其保持平面彼此有间距。为了使工具和工具架脱耦，用于减小摩擦的器件相对平面中的至少一个且优选地相对平面中的每个具有比平面在直接彼此贴靠时更小的摩擦系数、尤其更小的静摩擦系数。此外，用于减小摩擦的器件的可压缩性不大于杆的可压缩性且不大于工具架的可压缩性，从而工具组件在工件加工中(在其中工具组件在轴向上被以力加载)不比在平面直接彼此贴靠时更严重地被压缩。

用于减小摩擦的器件可具有油膜或由油膜组成。由此将在平面的区域中在杆与工具架之间的摩擦几乎减小到零。此外，油膜几乎不可压缩。然而也可能的是，用于减小摩擦的器件具有拥有滚动体的轴向轴承，或者在平面中的至少一个处布置有与其材料配合地相连接的覆层，该覆层由不同于杆或工具架的材料构成。

根据优选的设计方案，用于减小摩擦的器件具有松动地布置在平面之间的间隔垫片(Abstandshalter)。间隔垫片可在它的面向平面的表面中的至少一个处具有减小摩擦的覆层。优选地，间隔垫片具有容纳体，在其中容纳有滚动体。滚动体从容纳体的面向平面的表面中的至少一个中伸出并且贴靠在相应的平面处。容纳体在此可由弹性体材料构成，因为间隔垫片的可压缩性受滚动体的可压缩性限定。滚动体可固定在容纳体中而或可旋转地置入滚动体中，由此进一步减小摩擦。

按照根据本发明的第二措施，通过使工具架具有带有外套和容纳在外套中的内套的套筒，已在工具架中实现脱耦，内套又具有用于固定工具的杆的固定件。外套和内套通过由弹性体材料构成的环绕的减振层抗扭地相互连接并且分别具有环绕的凸肩，其中，内套的凸肩在轴向上支撑在外套的凸肩上。减振层具有布置在凸肩之间的、保持它们彼此有间距的且在径向上延伸的区段，使得弹性体减振层布置在外套与内套之间的任何部位处。减振层减弱在内套或外套中出现的振动并且减小或防止振动传递到相应另一构件上。

优选的是，减振层与外套和与内套分别材料配合地相连接。该材料配合的连接有利地是外套与内套的唯一的连接，从而提供至少很大程度上完全的脱耦。

适宜地，工具架此外具有基体，其在第一端部处具有用于抗扭地插入机器主轴中的器件并且在基体中在它的与第一端部相对的第二端部处抗扭地容纳外套。外套可一体地与基体相连接而或可松开地容纳在基体中。外套适宜地在轴向上支撑在基体中的支承面上，而内套在轴向上仅以其凸肩支撑在外套的凸肩上。由于在两个凸肩之间存在弹性体减振层，在此提供良好的脱耦，而振动可从外套通过支承面被传递到基体上。

适宜地，内套在轴向上优选地在两侧从外套中伸出并且以其从外套中伸出的一个部分或以其从外套中伸出的多个部分在径向上在基体中被引导。该引导可借助于滑动轴承、滚动轴承或球轴承来实现。

有利地，具有布置在外套与内套之间的弹性体减振层的工具架应用在开头所说明的工具组件中。

附图说明

下面根据两个在附图中示意性示出的实施例来详细阐述本发明。其中：

图1a、1b、1c、1d以透视图、以侧视图和以沿着线A-A的纵剖面显示了具有工具架和工具杆的工具组件以及该纵剖面的细节图；

图2a、2b、2c以透视图、以俯视图和放大地以沿着线A-A的剖面显示了间隔垫片，以及

图3a、3b以透视图以及以纵剖面显示了工具架。

具体实施方式

在图1a至d中示出的工具组件10具有工具支架12，其被确定用于以从其一端部14延伸出的截顶锥抗扭地与机器主轴相连接，并且工具支架12在其另一端部16处具有作为用于工具20的固定件的容纳部18。在附图中仅示出工具20中的具有接合到容纳部18中的销22的杆24，杆24在背对销22的端部26处具有用于抗扭地固定工具头的器件。在加工工件时，工具组件10围绕其纵向中轴线28旋转。在图1b中以虚线示出了在轴向上延伸通过杆24的分散的冷却剂通道30。

在容纳部18和销22的区域中，工具架12和杆24分别具有圆环形的、垂直于纵向中轴线28延伸的平面32,34，其中，工具架12的平面32与杆24的平面34有间距地相对而置。在平面32,34之间布置有间隔垫片36(见图2a至c)，其具有由弹性体材料构成的环形的容纳体38，销22被引导穿过其中心凹口40。在容纳体38中置入有球形的滚动体42，其在两侧从容纳体38的彼此背对的表面44中伸出一段并且贴靠在平面32,34处。滚动体42在此由可压缩性不大于制成工具架12的材料的可压缩性且不大于制成杆24的材料的可压缩性的材料制成。相对于平面32,34直接彼此贴靠的工具组件，在平面32,34的区域中显著减小了在工具架12与杆24之间的摩擦。因此这尤其有意义，因为在杆24张紧到工具架12中时以及在工具20压到工件上时在轴向上有较高的力作用到平面32,34上，从而在平面32,34之间的摩擦系数较高时工具20和工具架12可如一体的构件那样振动。通过使间隔垫片关于平面32,34中的每个的摩擦系数小于平面32,34在直接彼此贴靠时的摩擦系数，间隔垫片36减小了在平面32,34的区域中出现的摩擦力，使得工具架12和工具20在工具组件10的振动方面近似脱耦。

在图3a,3b中示出了根据第二实施例的工具架112，代替在此示出的工具架12其也可应用在工具组件10中。工具架112具有基体114，其具有从其在图3b中左侧示出的第一端部116延伸的用于抗扭地插入机器主轴中的截顶锥。在其在图3b中右侧示出的第二端部118处，套筒120被插入基体114中，套筒120具有外套122以及容纳在外套122中的内套124。内套124具有容纳部126作为用于工具杆的销的固定件，例如用于在图1c,d中示出的杆24的销22。外套122和内套124分别具有环绕的垂直于工具架112的纵向中轴线延伸的凸肩128,130，其中，凸肩128,130在轴向上互相支撑。在外套122与内套124之间布置有减振层132，其不仅与外套122、而且与内套124材料配合地连接。减振层132的区段134在凸肩128,130之间延伸，从而借助于减振层132的该材料配合的连接是在外套122与内套124之间的唯一连接。外套122在端侧支撑在基体114中的圆环形的支承面136上。

内套124在轴向上在两侧从外套122中伸出。从外套122中伸出的第一部分138伸入在基体114中的被支承面136包围的中心凹口140中并且在那里在径向上在形成第一滑动轴承142的情况下贴靠在基体114处。在轴向上，在内套124与基体114之间留有缝隙144，从而内套124仅经由其凸肩130和减振层132的区段134支撑在外套122处，而非直接在基体114处。然而也可能的是，缝隙144借助于垫圈来填充，内套124支撑在该垫圈上。那么，该垫圈优选地既不与内套124、也不与基体114固定地连接，从而垫圈可相对这两个部件旋转并且因此有助于其脱耦。内套124的第二部分146在相对的侧面上从外套122中伸出并且与固定在基体114处的端环(Abschlussring)150的内表面148一起形成第二滑动轴承152。端环150此外贴靠在外套122的端侧154处并且将其固定在基体114中。

概括来说应抓住如下；本发明涉及一种工具组件10，其具有工具架12,112和工具20，工具20具有用于加工工件的工具头和承载工具头的杆24，其中，工具架12,112和杆24分别具有横向于其轴向取向的平面32,34，其中，平面32,34彼此相对而置，并且其中，工具架12,112和杆24通过连接件18,22,126抗扭地且可松开地相互连接，连接件具有在轴向上伸出的销22和容纳销22的容纳部18,126。根据本发明设置成，在平面32,34之间布置有用于减小摩擦的器件36，其保持平面32,34彼此有间距，其相对平面32,34中的至少一个具有比平面32,34在直接彼此贴靠时更小的摩擦系数并且其可压缩性不大于杆24的可压缩性且不大于工具架12,112的可压缩性。

附图标记清单

10 工具组件

12,112 工具架

14,16,116,118 工具架的端部

18,126 容纳部

20 工具

22 销

24 杆

26 杆的端部

28 纵向中轴线

30 冷却剂通道

32,34 平面

36 间隔垫片

38 容纳体

40 间隔垫片中的中心凹口

42 滚动体

44 表面

114 基体

120 套筒

122 外套

124 内套

128,130 凸肩

132 减振层

134 区段

136 支承面

138,146 内套的部分

140 基体中的中心凹口

142,152 滑动轴承

144 缝隙

148 内表面

150 端环

154 端侧。