CN104918737A - 具有内置空腔的刀夹 - Google Patents

Abstract

一种刀夹(1)具有用于将刀夹(1)联接至机床主轴的主体(2)和与主体相连的用于夹紧刀具的夹紧部分(3)，其特征是，该刀夹(1)具有至少一个一体成形的部分，该部分在其内部具有一个或多个空腔(9)，所述空腔构成在该成形部分中的内室。

Description

具有内置空腔的刀夹

本发明涉及可绕转轴转动的刀具的刀夹，所述刀具尤其呈钻头、铣刀或铰刀或刀盘形式。

已知的是：借助压配合将有待在刀柄侧装夹的刀具刀柄保持在环形的、闭合的且大多呈套筒部段状构成的刀夹部段的中心夹孔中。该套筒部段构成刀夹(在其他方面属常见构型)的刀具侧端头。

刀夹的套筒部段可以通过加热而在径向上被扩张到冷刀柄可被推入该套筒部段或从中拔出的程度。一旦套筒部段又被冷却，则在套筒部段和刀柄之间出现压装配合，借此将刀具可靠固定在刀夹内(热装技术，比如参见EP 1353 768 B1)。

或者，也可以采取液压夹紧。为此目的，在刀夹的所述套筒部段内设置液压装夹部件，该液压装夹部件在承受液压的情况下缩小其套卡刀柄的内径，因此依靠摩擦配合来夹紧该刀柄。

另一个替代方式是所谓的卡盘，其中，刀柄利用卡盘被摩擦夹紧保持，做法是配设有外锥面的卡盘被压入形状互补的圆锥座中并由此锁定。

另外知道了，呈所谓刀盘形式的刀具借助大多在中心的夹紧螺钉和一个或最好多个夹子与刀夹形状配合连接，刀夹在此大多被称为所谓的刀盘夹。

上述类型的卡盘已经在实践中得到很好的证明。

通常，在所述类型的卡盘中存在以下问题，在不利状况下因为源自刀具切割的反作用力而激起了振动，这种振动并不少见地位于谐振区内或谐振区附近。出现这样的振动是因为刀刃遇到快速变化的载荷，例如因为n和n+1刀刃按照快速时序交替接触工件。这种振动可能由于例如切削速度和/或其它切削参数必然被减小而在由刀具、卡盘和机床构成的整个系统内引起极大关注，但这不利地影响到具体系统的生产能力，因而是不希望有的。

已知的是，这样的总系统的易振动性在许多情况下可以如此被积极影响，即，刀具是“软”装夹的。

本发明的任务是提供一种手段，其允许非常好地影响刀具振动性能地装夹刀具，而没有让加工精度打折扣。

该任务将通过一种用于刀具装夹的刀夹来完成。该刀夹具有用于将刀夹联接至机床主轴的主体和优选与主体以单种材料联接或至少一体相连的用于装夹刀柄或刀盘的夹紧部分。在这里，该夹紧部分实际上通常以套筒部段形式构成，套筒部段本身如此构成，即刀柄能以热或液压方式被固定在套筒部段内。如此理想地构成这样的套筒部段，即刀柄可被热缩装入由其提供的刀夹槽中，也就是说：在冷态下相对于刀柄外径具有小尺寸的刀夹槽可以通过施加热被扩张到冷刀柄可被装入并且至少主要通过在套筒部段再冷却时出现的压配合来抗转动保持的程度。

与如何构成夹紧部分无关，本发明规定：该刀夹具有至少一个一体成形的部分，该部分具有一个或多个完全布置在所述部分内部并在该成形部分内形成内室的空腔。在这里，内室(Enklave)是指这样的结构：它本身完全相对于其周围环境且尤其对外封闭。在此不需要拧套上或拧入的或通过焊接被固定的盖、塞等。

事实出乎意料地表明，自身完全闭合的且完全在一成形部分内形成的空腔具有出色的阻尼性能。在这里，当设有多个空腔时，该积极效果倍增。

另外，根据本发明所构成的空腔提供了所谓的“结构性补偿”的可能性，而不必为了补偿必须在刀夹表面中开设一个或多个孔而损害到刀夹表面。因为这样的孔通常在刀具的操纵和使用时起到干扰作用。而恰好在刀夹呈热缩卡盘时，这样的孔通常已经产生干扰，因为当刀夹在热套装或热卸装之后为了快速冷却被喷淋且随后要利用猛烈空气流在最短时间被吹干时，冷却润滑剂和/或冷却液可能汇集在孔内并且无法马上从孔中排出。

要坚持的是：在材料组织内在随机不定的位置上出现的缩孔、组织细孔或其它晶格缺陷不是本发明意义上的空腔。本发明意义上的空腔优选只是一种形成结构，其具有所规定的、按照预定规则形成的几何形状，理想情况下具有径向延伸距离和在刀夹转轴方向上的延伸距离，其大于1/10毫米且优选甚至大于1毫米。特别优选的是，分别给多个空腔提供相同的设计结构，抛开不可避免的生产误差不算。

在一个有利改进方案的范围内中规定，所述空腔在周向上分别构成一个环段形槽道，其优选与刀夹转轴R同心地完全在该部分的内部延伸。理想地，这些空腔分别构成一个环形槽道，其在周向上是完全闭合的。这样的结构尤其已被证明是减振阻尼的。

一个变型改进方案规定，一个刀夹具有多个空腔，这些空腔基本在平行于转轴的方向上或者沿着一条围绕转轴R盘旋的螺旋线延伸，并且优选在周向上相互对称布置。这样的结构也具有良好的阻尼特性并且还被证明是特别有效的手段，用以阻止刀柄过早地从套筒部段导入多到使热套装变得困难的热量。

这些空腔应该在垂直于转轴的R平面内或者在完全包含转轴R的平面内具有圆形横截面或扁平横截面。扁平横截面是指基本呈矩形的横截面，其径向延伸距离小于在周向和转轴R方向上的延伸距离。这样的扁平横截面优选由朝向空腔内部呈凹形的两个侧弧线和两个将弧线相连的直线构成。

六角形横截面是最佳的，尤其在以下情况下：这些空腔如此间隔很近地布置，从而相邻空腔之间的分隔壁构成蜂窝结构。

刀夹适当地具有超过10个、更好是超过15个且理想地超过25个相互独立的且优选每个自身形成内室的空腔，这些空腔优选全都完全形成在所述部分内，该部分形成夹紧部分，该夹紧部分优选构成为套筒部段。由此一来，可以相对于相应的实心材料获得减重，这种减重使得刀夹操纵明显更简单。这因为刀夹负担质量的减小而尤其在自动换刀时可被有利地注意到，而不必容忍产生影响的强度折损。理想的是：设置如此多且设定尺寸如此大的空腔，即尚未装夹刀具的刀夹的质量相比于相同设计的由实心材料构成的刀夹减小了至少10％，更好的是减小了至少15％。另外，这样的实施方式也导致了尤其在这种刀夹的批量生产时已经在短时间内合计且可有利地引起关注的材料节约。

此时特别有利的是，这些空腔形成一个立体的空腔群，其特点是：在径向上从内到外地相继布置多个空腔(最好对齐地相继布置)，同时在转轴R方向上相继布置多个空腔(最好对齐地相继布置)。最佳地，如此紧邻并排布置各个相邻的空腔，即它在垂直于转轴的平面内形成一个总横截面，该总横截面的总面积占到“连条”横截面之和的最多60％，更好是最多40％。

刚刚所述的可能实施方式导致了一个空腔群，其形成“蜂窝”结构或者说“多孔结构”，在仿生学上原则上仿照大哺乳动物骨头：当空心承重结构没有连续实心壁而是在相应壁的中心区域内多细孔地构成时，对强度无损害。该多孔结构具有出色的阻尼作用。

另一个优选实施方式规定，在主体内且确切说在位于该夹紧部分(或者说套筒部段)外的区域内，形成至少一个但优选多个空腔。理想地，如此定位至少一个空腔，即它在径向向内方向上完全位于下述区域中：该区域在其外周面被用于自动操纵刀夹的操作系统的保持凸缘所围套。在一般是刀夹的最坚实部分的区域内，迄今还从未设有过用于阻尼的空腔。与迄今的推测相反，本发明人令人吃惊地查明了在恰好坚实区域内设置空腔绝不会不留下明显可察的效果，反而显示出清楚可感的作用，但强度没有过度降低。

在该主体内的至少一个空腔最好以环板形式构成，其对称轴线与转轴R重合，其在平行于转轴的方向上的延伸距离显著小于其在垂直于转轴R的径向上的延伸距离，且优选小至少3倍。

或者，该至少一个空腔可以具有圆柱环形状，其在垂直于转轴R的径向上的壁厚显著小于其在平行于转轴R的方向上的延伸距离，且优选小至少3倍。这种如此构成的空腔也显示出还足够明显的作用。

适当地，多个空腔在沿转轴R的方向上或在沿相对于转轴R以最多10°倾斜的直线的方向上相继排成一线。所述空腔由此位于一个假象圆柱形周面或圆锥形周面上。尤其有利的是如此布置多个空腔，即它们位于至少两个、更好是三个相互同轴布置的假想圆柱形周面或圆锥形周面上并且位于不同的圆柱形周面或圆锥形周面上的通道在径向上未对齐，而是优选彼此相对中心错移地布置。

如此有规律的布置和所述其它措施积极影响到振动性能。

本发明还深入研究了以下问题：人们如何能通过尽量可靠的方式以液压来影响刀夹的阻尼性能和/或装夹性能。

在现有技术中知道了，人们能如此影响刀夹的阻尼性能和/或装夹性能，即人们在刀夹内设置至少一个空腔，人们根据需要使该空腔或强或弱地处于液压下。迄今已知的结构一般或是以若干单独的事后从外面开设到刀夹中的孔或是以在刀夹内的下述空腔来工作：刀夹内的所述空腔或是由被盖或装入刀夹中的套对外封闭的区域构成；或是如此构成，即刀夹由两个部分构成，所述两个部分相互焊接并由此在它们之间形成这个或这些空腔。

由多个部分制造的空腔要求小心的密封。在此，尤其是在要以高液压内压工作以便用大的力夹紧刀夹的情况下，密封开销显著增大。特别是因采用盖垫片或衬套而由多个部分制造的空腔随着压力增大而受到越来越大的泄漏威胁。但是，尤其是慢慢到来的在工作中首先并不引人注目的泄漏是最不希望有的，因为慢慢变化的刀夹预紧力大多只在可利用该刀夹获得的加工质量显著降低时，才会引起注意。

本发明的任务是在此提供改进。

为了完成该任务，提出一种用于摩擦配合装夹刀柄的刀夹，其具有用于将刀夹联接至机床主轴的主体和与主体相连的用于固定或热套装刀柄的套筒部段，其特征是，该刀夹具有至少一个一体成形的部分，在该部分中形成外连通通道，它优选从该刀夹的外周面起延伸到该部分的内部并在那里扩展成至少一个空腔，该空腔就相邻部分(如盖、衬套或焊接到套筒部段上的主体)未参与到空腔形成的意义而言完全位于该部分的内部。只要外连通通道的内横截面(沿其主要流向看)小于与之相连的一个或多个空腔的内横截面之和，就可以说是本发明意义上的扩张。

就是说，在相关的部分内形成相对大的空腔，它通过小开口借助压力设定器按照期望方式从外侧被置于期望的液压下。这个或这些空腔本身是密封的(即便在最高内压情况下)，因为它们是完全在相关的一体部分内形成。只需要小心地密封这个或这些外连通通道。这无需特别付出就能可靠实现。

优选至少一个空腔被填充液体，并且在所述至少一个外连通通道内装入优选从外界操作的压力设定器，可借此对液体施压。

特别有利的是，这些空腔也在这里构成一个立体的空腔群，其特点是，在径向上从内到外地相继布置且最好对齐地相继布置多个空腔，同时在转轴R的方向上相继布置且最好对齐地相继布置多个空腔。通过这样的空腔群，也可以在较大范围内产生精确计量的且按需地空间限定的分散的压力作用。

最佳地设有至少10个、更好是至少20个这样的空腔，它们优选全都位于一件式套筒部段的内部。此时这些空腔通过内连通通道适当地相互连通。至少一个空腔此时通过至少一个外连通通道与压力设定器直接相连，从而可通过该压力设定器来预定用以填充该空腔的液体的压力。

本发明为此还深入研究了人们如何简化：“从刀夹接合侧至其朝向刀具的端部输送冷却剂或冷却润滑剂，以便能最佳地冷却或润滑刀具接触工件的区域”。

在现有技术中已知的是，为此目的将多个彼此相交的孔开设到刀夹壁中，以便通过这种方式来提供刀夹联接区域至其刀具侧端部的连续液体通路。此时，须开设至少一个基本径向延伸的孔，其相交于基本在转轴方向上延伸的孔。径向延伸的孔必须在其相交于刀夹外周面之处被封闭。这是费事的。另外，这样的封闭体现了物质聚集，其增强了有待平衡的失衡。

该任务将通过一种刀夹完成，其具有至少一个冷却剂供应管路，该冷却剂供应管路从朝向待装夹的刀具的刀夹侧延伸到该主体中并且优选通入由其围定的内腔。此时，冷却剂供应管路至少在一个地点改变其延伸方向，而没有在那里具有侧分支(由从刀夹外表面起开设于刀夹中的孔构成)。至少该冷却剂供应管路在其内延伸的刀夹部分一般是由金属层材料构成的。

冷却剂供应管路适当地具有至少一个基本径向延伸的部分。

本发明还深入研究了以下问题：人们在刀具卡盘呈热缩卡盘情况下如何能进一步改善热卸装并因此提出以下任务，即提供一种热缩卡盘，其允许比迄今已知的热缩卡盘更好的热卸装。

该任务将通过一种刀夹来完成，该刀夹具有用于将刀夹联接至机床主轴的主体和与之连接的用于热装或液压装夹刀柄的套筒部段，其特征是，该套筒部段的外周面具有由导电导磁的金属构成的感应部分，并且该套筒部段还具有位于感应部分内的由下述金属构成的部分：所述金属的热胀系数大于用以构成感应部分的金属，在这里，该感应部分和套筒部段的位于感应部分内的部分两者是该套筒部段的周壁的一件整体式组成部分。

本发明还深入研究了以下问题，即人们如何能制造复杂的尤其是只能困难地从外面接近的和/或侧凹的刀夹结构。

人们可利用所谓的层熔方法来生产复杂结构，在此方法中，如下制造有待产生的结构：逐点或者逐层堆焊或烧结金属材料。

但层熔方法自然只具有相对缓慢的生产进度，因而基本上注定不能用于批量生产具有相对大的金属质量的物体。

因此，本发明的另一个任务是提供一种刀夹，其尽管有复杂的结构但可以比迄今更合理地制造。

该任务将通过一种刀夹(其优选被构造用于至少主要摩擦配合装夹刀柄)来完成，它具有用于将刀夹联接至机床主轴的主体和与之连接的夹紧部分，该夹紧部分优选以用于热套装刀柄的套筒部段形式构成。在此，刀夹的第一部分由锻造金属、轧制金属或铸造金属构成，这一般在第一部分的相应组织结构上体现。刀夹的第二部分由金属层材料构成。术语“金属层材料”在此表示这样的材料，其由若干金属层、金属区或金属点构成，它们被先后相继熔化或相互焊接或相互烧结。这通常利用激光来完成。这种成形也一般留下了特征性的组织结构，因此在这种情况下的这种刀夹制造的实体性能减退。

要注意的是，术语“金属层材料”肯定表述一种材料，其并非无关紧要的成分且最好(就其质量而言)主要由金属构成。在此，该金属层材料可以只由金属层、金属区或金属点构成，完全没有其它组成成分或至少没有超出杂质级的其它组成成分。此时可能合适的是：混合不同的金属和/或其合金。因此，例如采用或添加至少一种形状记忆合金(FGL)被证明是合适的。但该金属材料或许也可以由至少一种金属原材料或金属粉末制造，其包含至少一种非金属材料的影响材料性能的成分。在此考虑添加或混入陶瓷材料和/或至少一中碳化合物和/或至少一种塑料或至少一种在塑料参与情况下构成的纤维复合材料。

这样的材料添加能够连续地或只在局部进行。

这种制造的巨大优点是，以常见方式合理许多地来加工(一般是主体)的部分也还能被加工。迟缓的层熔方法只用于空间有限的在其中或其上形成复杂结构的第二部分，所述复杂结构通常是无法制造或很难制造的。这使得制造方法提速许多倍，而不必放弃形成复杂结构。

另外，该任务将通过一种按照并列的方法权利要求的方法来完成。在该方法范围内规定，如此制造刀夹，其具有用于将刀夹联接至机床主轴的主体和与主体相连的优选呈用于固定且最好热装刀柄的套筒部段形式的夹紧部分，即第一部分且优选该主体作为车削件由实心材料或由预锻造的或预铸造的且优选由工具钢构成的坯件制造，在这里，第二部分且优选是该套筒部段由若干金属层构成，这些金属层先后相继涂覆，直到第二部分具有规定的形状。还要坚持的是，第二部分或许也可以只是刀夹的局部区域，例如是仅在局部形成的侧凹区域，其在过去切削制造的刀夹上掏空形成，随后借助层熔方法被事后加入以完备该刀夹。

优选如此控制该方法，构成第二部分的金属层由不同金属的或不同合金化的金属的混合物熔融而成。通过这种方式，第二部分的某些区域能根据材料被增强用于某些任务。因而，局部承受高负荷的部位可以由具有更高抵抗能力的材料来制造，无须一样地由这样通常比较昂贵和/或只能在付出更多时间的情况下使其具备期望形状的材料来制造整个第二部分。类似的情况适用于由此预期有例如很高的导电性能和/或导磁性能的部位。例如可以给作为套筒部段形成的夹紧部分提供一外部分，其由金属材料构成，在该金属材料中可以在交变磁场作用下感应发热，并且它可以获得与之单种材料连接的构成该刀夹槽的内部分，该内部分由金属材料构成，该金属材料具有比外部分的金属材料更强的热膨胀。

即，实质上是这样的，金属层的组成在局部并非无关紧要地被如此改变，即这些金属层局部具有特殊的机械性能和/或电性能和/或磁性能。

优选如此控制本发明的制造方法，即所述第二部分在若干层相互熔合或相互焊接结束之后接受热处理。该热处理优选引起组织改变和/或理想地用于第一部分的内应力消除。

当由锻造金属或铸造金属构成的刀夹第一部分用作基材时，能很高效地执行本方明方法，其中，由金属层材料构成的刀夹第二部分被事后施加到该基材。通过这种方式，可以保证第一和第二部分的很高的彼此相对定位精度，这种定位精度积极影响到尽量准确的这种刀夹应具备的平稳运行性。另外，省掉了专门的连接作业和在其过程中所需要的所述部分彼此相对准确对准。

对于其它应用场合(即此时第二部分应接受非常深入的热处理的场合)已被证明有利的是，只在热处理结束后将第二部分或套筒部段与主体连接，从而一个部分的热处理不影响另一部分的组织结构。就意义而言，这也适用于主体例如接受表面硬化时。所述连接优选通过焊接且尤其是摩擦焊来完成。

第二部分或者说套筒部段在若干层相互熔合或相互焊接结束之后并且优选在随后的热处理之后接受车削加工和/或外圆磨削。此时，这样的加工理想地只在主体与套筒部段相互连接之后进行，因为通过这种方式可以在最简单情况下获得刀夹的准确平稳运行性。

偶尔可能合适的是，该一体成形的刀夹部分只由金属层、金属区或金属点构成，完全没有其它组成成分或至少没有超出杂质级的其它组成成分。

另一方面，该一体成形的部分可以由至少一种金属原材料或金属粉末制造，其包含至少一种非金属材料的影响材料性能的成分。

可以从以下结合附图对几个具体实施例的描述中得到其它的可能实施方式、作用和优点。

结合以下列出的图来进行描述。

图1以沿转轴R的剖面示出了本发明第一实施例。

图2以透视图示出了与图1一样的剖面。

图3以沿转轴R的剖面示出了本发明第二实施例。

图4以透视图示出了与图3一样的剖面。

图5示出了沿剖切线A-A剖开的从前面看的视图。

图6示出了根据图3的空腔的局部放大图。

图7以沿转轴R的剖面即沿线B-B剖切地示出了本发明第三实施例。

图8沿线Y-Y剖切地示出了第三实施例的透视图。

图9也沿线Y-Y剖切地示出了从前方看的视图。

图10沿线C-C剖切地再次示出了第三实施例的剖视图。

图11以沿转轴R的剖面示出了本发明第四实施例。

图12示出了沿线D-D剖切的第四实施例的透视图。

图13也沿线D-D剖切地示出了从前方看的视图。

图14再次示出了第四实施例的沿线E-E剖开的剖视图。

图15未设。

图16以沿转轴R的截面示出了本发明的第五实施例。

图17示出了沿剖切线F-F剖视的从前方看的视图。

图18示出了被剖开的第五实施例的透视图。

图18a放大示出了在图18中用X标记的区域。

图19以沿转轴R的截面再次示出了第五实施例，但以不同的剖切角度。

图20以沿转轴R的截面示出了本发明的第六实施例。

图21示出了沿剖切线G-G剖切的从前方看的视图。

图22示出了被剖开的第六实施例的透视图。

图22a放大示出了在图22中用X标记的区域。

图23以沿转轴R的截面再次示出了第六实施例，但以不同的剖切角度。

图23a示出了被剖开的第七实施例的透视图。

图23b放大示出了在图23a中用X标记的区域。

图24以沿转轴R的截面示出了本发明的第八实施例。

图25示出了被剖开的第八实施例的透视图。

图25a放大示出了在图25中用X标记的区域。

图26示出了与第八实施例很相似的第九实施例。

图26a以沿转轴R的剖面示出了本发明第十实施例。

图26b示出了被剖开的第十实施例的透视图。

图26c放大示出了图26b用X标记的区域。

图27以沿转轴R的剖面示出了本发明第十一实施例。

图28沿剖切线H-H剖开地示出了从前方看的视图。

图29示出了被剖切开的第十一实施例的透视图。

图29a放大示出了在图29中用X标记的区域。

图30以沿转轴R的剖面示出了第十二实施例。

图31示出了现有技术中的厚壁热缩卡盘并且用于说明可能在现有技术中遇见的问题。

图32以沿转轴R的剖面示出了第十三实施例。

图33以沿转轴R的剖面示出了第十四实施例。

图34示出了如在图33中用圆圈标示的套筒部段和锁紧螺母区域的放大局部。

图35示出了在图33中用圆圈标示的用于操作系统的保持凸缘下方的区域的放大局部。

图36示出了对应于图33的透视图。

图37以沿转轴R的截面示出了第十五实施例。

图38示出了在图37中用圆圈标示的放大的刀盘区域。

图39示出了对应于图37的透视图。

图40示出了图39用圆圈标示的区域的放大视图。

图41示出了刀盘和安装于其上的夹紧部分的垂直于转轴的剖面。

现在，结合图1和图2来描述第一实施例。

刀具卡盘1由主体2和从主体凸出的套筒部段构成，该套筒部段在此实施例中形成夹紧部分3(在相应实施例中以下一般简称为套筒部段3，但总是指以套筒部段形式构成的夹紧部分3)。在套筒部段3之内形成刀夹槽4。

刀具卡盘以所谓的热缩卡盘形式构成，这通常是优选的。在套筒部段3内形成的刀夹槽4的内径略小于未示出的刀柄的外径，因此一旦套筒部段3在刀柄装入后又被冷却，套筒部段3就压配合夹持未示出的刀柄。如人们恰好结合图1清楚看到地，主体2具有接合部5。该接合部用于将由刀具卡盘1和由其保持刀具所构成的单元联接至机床。接合部5在此以空心柄接头(HSK接合机构)形式构成，这是有利的，但保护不局限于此。相反，也想要保护接合机构的其它实施方式，比如保护陡锥形接合杆。

另外，主体2一般具有保持凸缘6，其上可以安装各种类似的操作系统，用于能够在自动换刀时操纵刀具卡盘1。

如观看图1和图2时所看到地，刀夹在此由多个部分构成，即，它由至少两个相互独立成形的部分构成，这些部分事后被连接起来。在这种情况下是主体2和套筒部段3。主体2优选常见地通过切削由实心材料制造或者通过切削预锻造坯件来制造。由钢制造主体2是有利的，它可接受表面硬化处理。

引人注意的是，主体2在这里不是紧接于其保持凸缘6就结束了，而是在其朝向刀具的一侧从保持凸缘6起，利用直径突变过渡至缩小直径的部分(被称为延长部8)。延长部8从一开始就是主体2的一体组成部分并且与之一起成形。该延长部优选如此构成，即套筒部段3可以没有直径突变地与之相接。套筒部段3优选通过层熔方法来一体生产。这样的层熔方法的特点在于如下逐层产生该构件：在每个先前的层上熔化或烧结(大多借助激光)另一层(由最初以粉末形态存在的金属材料来构成)。

随后，套筒部段3优选接受热处理，借此产生金属材料的期望组织结构。与之分开，主体2自身接受热处理和/或表面硬化。

一般如此规定，套筒部段3紧随其后地与主体2相连接。这种连接优选通过焊接进行，理想地通过所谓的摩擦焊进行，在摩擦焊中，两个组成部件被紧紧压合并同时被彼此相对转动，从而这两个组成部件在其接触面K处通过摩擦热而强烈变热，结果它们最终焊接，对此参见图1。

紧随之后大多是进一步加工，在进一步加工过程中，刀夹的外周面被车削和/或研磨，刀夹槽4被铰出或者接受内圆磨削。

最后，该刀夹被平衡，随后可备使用。

代替刚刚所述的事后焊接在一起，也可以采取以下措施，传统制造的主体2被用作基材，在该基材上逐步或者逐层涂覆套筒部段。根据上述内容由一件成形的套筒部段3的特点是，它在其内部具有许多周向环绕的空腔9，每个空腔在这里形成一个周向闭合的环形槽道。每个如图1和图2所示的空腔形成在套筒部段3内的一个完整内室，即，在任何地方都不与套筒部段的周围环境或者与另一个空腔相连通，也没有局部连通。在优选的具体情况下设有超过20个的空腔。每个空腔已经在套筒部段成形过程中形成，即不是事后开设于套筒部段中的。

如可以结合图清楚看到地，这些空腔9构成一个空腔群，其特点是，在转轴R方向上相继布置且最好对齐地相继布置多个空腔。最好也在径向上从内到外地相继布置多个空腔。理想地，这些空腔也在径向上对齐地相继布置。这样的布置形式造成一个立体的空腔群，其从结构性一方来看允许很敏感地调节装夹特性(装夹硬度)和阻尼特性。

附图未示出的一项改动看上去是这样的，如图1和图2所示的空腔中的一些没有形成内室，而是与套筒部段周围连通。

在完全包含转轴的剖切平面内，这些空腔9理想地分别具有六角形横截面，从而在转轴R所处的剖切平面内出现蜂窝状结构，参见图1。

参见图1要坚持的是，空腔9布置在三个假想圆柱体上，每个假想圆柱体与转轴R同心并且具有不同的平均直径R1、R2和R3。分别布置在假想圆柱体上的空腔9在刀夹转轴R方向上看相继排成一线。处于第二假想圆柱体(其半径R2略大于第一假想圆柱体的半径R1)上的那些空腔9在径向上未与位于第一假想圆柱体上的空腔相互对齐。取而代之，它们错开且优选中心错开地布置。就是说，各有一个位于第二假想圆柱体上的空腔，在径向(垂直于转轴R)上看，位于在半径R1的第一圆柱体上的两个空腔9之间的间隙中。如结合附图所示，此时该空腔非常紧密相邻并且理想地如此布置，即在沿转轴R的方向上看时，布置在相邻的圆柱体上的空腔是重叠的。

位于第三假想圆柱体(其半径R3大于半径R1和R2)上的空腔9最好在径向上与第一假想圆柱体的空腔9对齐。

如不难结合图1和2所看到地，这些空腔9均紧密并排布置，从而在两个相邻空腔之间的连条的延伸程度分别小于每个相邻空腔的最大横截面。

已被证明是特别有利的是，相邻的空腔9均如此紧密并排，即它们在完全包含该转轴R的一个平面内形成总横截面，该总横截面的总面积占连条横截面之和的最多60％，更好是最多40％。可以相当简单地确定是否满足该要求。人们在该横截平面内围绕该空腔群画出一条假想的从外面合围该空腔群的拉线。该拉线所包围的面积就是总横截面积。计算用的横截面积的一部分由连条所贡献的面积之和构成，该面积的另一部分由这些单独空腔9的横截面积之和构成。这些面积优选遵守上述比例。

由此得到如图1和图2所示的孔结构，其具有出色的阻尼作用并且影响到如何刚硬地装夹该刀柄。但这些孔不应该或最多个别延伸到承重结构的表面，而是必须在各承重结构内部形成实际上四面封闭的内室。

当这些空腔已经在转轴R方向上看基本延伸于通过压配合夹紧保持该刀柄的刀夹槽的整个长度或至少刀夹槽长度W的2/3时，尤其可以在最佳地察觉到空腔的阻尼作用。此时被证明特别有利的是，就在完全包含转轴R的平面内的每个单独空腔的横截面小于60平方毫米、理想地甚至小于30平方毫米且尤其有利地甚至小于15平方毫米的意义而言，这些单独的空腔是小腔的。

尤其在这些单独空腔9不是事后通过腐蚀或钻孔来制造而是已经在成形时被加工到套筒部段3中时，这样的空腔群出乎意料地施展出特别有利的阻尼作用。于是，它们具有很精确的形状设计和精确的彼此相对布置，没有事后干扰到套筒部段3的组织结构。此时，恰好是这样的呈真正的内室而没有局部削弱开口(它借此与套筒部段3周围连通)的形式构成的空腔9施展非常有利的强阻尼作用。

一般，这样布置的空腔群同时也还具有另一重要优点：如此布置该空腔群，即在套筒部段3的外周面(集肤效应)中借助未示出的感应线圈所产生的热量(应被用于热套装)只在延迟一段时间后进入刀柄区域。由此扩大了刀柄可从被感应加热且由此扩张的套筒部段被抽出的时间窗。这显著简化了热卸装。

已被证明是特别有利的是，在刀夹槽4的内表面和布置有空腔的最小假想圆柱体之间设有在转轴方向上连贯的“未被破坏”的圆柱形部分，其最小壁厚W为至少1mm，优选至少为2mm，参见图1。另外已被证明是特别有利的是，这些空腔在套筒部段3的远端(即朝向刀具的一端)被构成套筒部段3的一体组成部分的壁所覆盖，该壁具有至少1毫米且优选至少2毫米的壁厚WK。同样的情况也适用于作为套筒部段3的一体组成部分构成的壁部的壁厚WU，该壁部将该空腔与套筒部段外周面分隔开。这种有利的实施方式适用于全部的实施例。

利用所述的空腔，还能获得以下的进一步效果：

用于承受重载的厚壁热缩卡盘经常倾向于在为了卸下刀柄而感应加热套筒部段时变形。通过这种方式，热卸装有时变得很难。

所述变形的起因在于，在感应加热时首先该热缩卡盘的最外周面被强烈加热，感应产生的热量只略有延迟地通过热传导被进一步输送到热缩卡盘内部区域中。恰好在热缩卡盘厚壁构成的区域内，有时出现下述状况：套筒部段3的如在图31中用黑色表示的最外层已经明显变热并且也已在转轴R方向上强烈膨胀，这在图31中通过箭头P代表。此时，被套筒部段的外层包围的套筒部段内层还是冷的并且迄今在径向上以及在转轴R方向上都未膨胀。这造成套筒部段3的朝向刀具的一端向内变形，参见图31的箭头VW。这是不利的，因为由此将一个附加的夹紧力施加至刀柄，该附加的夹紧力抑制了套筒部段3倾向于在由热引起的刀夹槽膨胀过程中松开刀柄的趋势。

人们也可通过使用本发明的空腔9来控制这个问题。

因此例如建议：在套筒部段3的、相比于套筒部段3外周面更靠近刀夹槽的壁部区域中设有多个根据本发明(或许附加)的空腔。

如何准确布置这些空腔最终也取决于个别情况，因而不难结合针对个别情况的本领域常见的试验来确定。作为经验公式可以表明必须如此布置这些空腔9，即它们在平行于转轴R的方向上显著削弱套筒部段的内部区域，以至该套筒部段的内部区域没有明显阻碍该套筒部段的已经灼热的外部区域在转轴R方向上膨胀，这是因为套筒部段的已灼热的外部区域会迫使套筒部段的被削弱的内部区域在转轴R方向上膨胀，尽管其没有或仅微弱地变热。图32介绍了这些空腔如何针对这样的应用场合大致布置的粗略印象。

图3-图5示出了本发明的第二实施例，其基本对应于结合图1和图2所详述的本发明第一实施例。因此，针对第一实施例所述的内容也适用于第二实施例，只要以下针对第二实施例的描述中未做区分。

在第二实施例中，主体2和套筒部段3从一开始就通过共同成形来一体产生。在这里是这样的，整个刀夹通过上述类型的层熔方法来构成。其持续时间比由两个相互单独通过成形所制造的坯件构成的上述制造更长，但有以下优点，组织结构未被焊接破坏，而且更简单地保证了近似完美的刀夹平稳运行性。

这些空腔9如以上在第一实施例范围内所描述的那样彼此相对布置。

这些空腔9尤其也在这里在周向上是闭合的圆环，参见图5。

第二实施例与第一实施例的区别在于，该空腔在此分别在包含该转轴的剖切平面内所具有的横截面是略微不同于第一实施例地构成的。在第一实施例中的该横截面理想地是六角形的，而在这里的空腔具有主要呈矩形的横截面，其由两个分别限定出该空腔的外周面和内周面的笔直部分和两个面向空腔内部呈凹形延伸的部分限定，所述呈凹形延伸的部分将所述两个笔直部分相连。就此而言参见图6。图6放大示出该实施例的一个单独空腔9的横截面。

非常有利的是，该空腔在周向上形成闭合的圆环，就像迄今结合第一实施例所述的那样。但这不一定是必需的。相反，可能有以下应用场合，此时特别有利的是：空腔的主要取向虽然从原则上讲是周向延伸的(当空腔最大延伸距离为周向延伸距离时就是如此)，但这些单独的空腔分别只形成圆环段，沿周向看多个圆环段相继成线地布置，如参见图17，以后还将对图17详述。此时特别有利的是，在周向上看，如图17所示的至少三个空腔且更好的是甚至六个这样的空腔相继成线地布置。

对于其它应用目的被证明很有利的是：空腔的主要取向(即其最大延伸距离)平行于转轴R延伸。此实施方式可良好地结合图7-10来描述。

在如图7-图10所示的实施例中，主体2和套筒部段3从一开始就通过共同成形来一体产生，通过所述的层熔方法。此时，在成形过程中作为套筒部段3和/或主体2的一体组成部分(在此未示出但以后将会)出现形成在其中的空腔。或者，也可以在此就像已经针对第一实施例所描述的那样采取行动，即做法是，与主体2分开地一体成形包含布置在其中的空腔9在内的套筒部段3，主体本身与套筒部段3无关地成形并且随后与套筒部段3相互连接。

用在根据图7-图10的实施例中的这些空腔的特点是，其在平行于转轴的方向上的延伸距离比其周向延伸距离大至少5倍。每个空腔优选沿刀夹槽4的整个长度或至少在刀夹槽的2/3长度上具有连续未中断的延伸。引人注目的是在此也设有大量的空腔，在这里如图所表明地设有超过20个的空腔。

这些空腔9原则上如以上已关于第一实施例一起描述的那样相互布置。

这些空腔在此实施例中也位于至少三个假想圆柱体上，每个圆柱体与转轴R同轴设置并且具有不同的平均直径R1、R2和R3，参见图10。分别布置在一个假想圆柱体上的空腔9在周向上相继成线，参见图9。布置在其半径R2略大于第一假想圆柱体的半径R1的第二假想圆柱体上的空腔9没有在径向上与位于具有半径R1的第一假想圆柱体上的空腔对齐。取而代之地，它们错移且优选中心错移地布置。就是说，各有一个位于第二假想圆柱体上的空腔沿径向看布置在半径R1的第一圆柱体上的两个空腔9之间的间隙中。在此实施例中是这样的，位于相邻的圆柱体上的空腔在周向上看部分重叠，参见图9。

位于第三假想圆柱体(其半径R3大于半径R1和R2)上的空腔9最好在径向上与第一假想圆柱体的空腔9对齐，再次参见图9和10。

关于此实施例，也被证明是特别有利的是，就在垂直于转轴R的平面内的每个单独空腔的横截面小于60平方毫米且理想地甚至小于30平方毫米的意义上，这些单独的空腔是小腔的。

如此布置的空腔群具有已如上所述的阻尼效果，这种阻尼效果在这里尤其当该空腔至少主要以真正的内室形式构成时出乎意料地表现抢眼，所述内室是完全封闭的并且绝没有与套筒部段周围的连通。

另外，就像如图7-10所示地布置的空腔群也显示出简化了热套装的上述隔绝作用。

但作用重心在此实施例中略有偏移：

即使在个别情况下尺寸设定是很重要的，也可以作为粗略的经验公式表明一群其主要取向在周向上延伸的空腔显示出非常突出的阻尼作用和趋于较小的隔离作用，而在一群其主要取向在平行于转轴R的方向上延伸的空腔中，趋势相反。这样的空腔显示出特别强的隔绝作用和趋于不明显的阻尼作用。

图11-图14示出了另一个实施例，它与图7-图10的实施例极其相似，与图7-图10相关联的描述内容同样适用于此，只要以下的描述未另有说法。

在此实施例中，这些空腔9在垂直于转轴R的一个平面内配备有六角形横截面，因此相邻的空腔或者说将其分隔开的连条形成蜂窝状结构。

在此实施例中，非常大的空腔数量引人注目。设有超过50个的空腔。其绝大部分(或者在如图所示的实施例中是全部的空腔9)都以真正的内室形式构成。

图16-图19示出了本发明的另一个实施例。

本发明的这个实施例的特点是，主体2和套筒部段3从一开始就通过共同成形来一体产生。整个刀夹通过上述类型的层熔方法来构成。

在此实施例中，该刀夹配设有多个空腔9，这些空腔对应于上述第二实施例的空腔，因此在那里针对空腔所述的内容在此也按照同样意义适用。或者，当然也可以设置如图上述的其它实施例所示出的空腔。

该刀夹的特点如下：

该刀夹配设有至少一个冷却剂供应管路11，如图18所示。对于这种马上还将详述的冷却剂供应管路也单独要求保护，即，相当普遍地要求保护一种借助层成形方法制造的刀夹，刀夹具有以下还将详述类型的冷却剂供应管路11，与它此外还将具有哪些特征无关。

冷却剂供应管路11从刀夹的套筒部段3的端侧延伸到主体2中。在那里，它在其内周面上通出。冷却剂供应管路11最好一直延伸到用于操作刀夹的设于主体2上的保持凸缘6的下方。

冷却剂供应管路11的特殊之处是它在任何位置都没有径向向外地破断该刀夹或在任何时刻没有穿透。

为此目的，冷却剂供应管路11优选由至少两个且更好是三个不同的部分构成。在具体情况下，冷却剂供应管路11具有第一部分11.1(参见图18)，第一部分从主体2的内表面起在径向向外方向上(即基本垂直于转轴R)延伸。第二部分11.2紧接于该部分11.1的径向向外一端，第二部分优选是笔直的并且相对于转轴R倾斜地从主体2延伸到套筒部段3，参见图18a。冷却剂供应管路11的第三部分11.3紧接于该部分11.2的位于套筒部段3内的一端，第三部分一直延伸到套筒部段的端侧并在那里通出，也参见图18a。

在这里，“就在径向上从内到外延伸的冷却剂供应管路11部分在途中与基本平行于转轴R延伸的供应管路部分侧向相交意义上”的T形交接是不需要的。这允许合理加工，因为无需用塞子等封闭通至刀夹外周面的冷却剂供应管路11的分支。

为了完整性起见而要注意的是，冷却剂供应管路11的上述第二部分11.2和上述第三部分11.3不一定必须是彼此不同的部分。取而代之，它们可以融合成唯一的按照适当方式弯曲延伸的部分，例如一个香蕉形弯曲的部分。通过就意义而言相同的方式，第一部分11.2和另外两个部分11.2、11.3当然也可以相互融合，比如融合成一个总体上最好稳定延伸的J形冷却剂供应管路(附图未示出)。重要的是：可以放弃由部分从外周面起所开设的且对于真正液体管路而言只需要一部分而此外构成“无用侧支”的多个孔。

虽然附图未特意示出，但可能有利的是：给冷却剂供应管路11提供在流向上可变化的就是说递增或递减的内横截面。通过这种方式，例如可以补偿压力降，这种压力降否则在冷却剂供应管路长度范围内出现并且起到干扰作用，或者这种压力降接在冷却剂供应管路分支之后在多个通至不同地点的分支中出现。

另一种可利用本发明简单实现的可行实施方式是成喷嘴状构成通口区。因此，可以顺利地设置沿径向或沿周向取向的喷嘴。“喷嘴”在此优选是指流动横截面的局部缩窄或者有相应作用的转向区段，其产生以更高速度流出的射流束并因而可靠且目标准确地到达待冷却和/或待润滑的区域。一般是可以利用本发明来尽量自由设计该通口区。

此实施例的另一个优点在于，在刀夹槽4的表面中开设朝向刀夹槽敞开的多个槽13，尤其参见图18a。这些槽优选已经在套筒部段3的或者整个刀夹1的成形过程中设置，因此无论如何槽底结构在刀夹槽被事后铰磨或研磨时都不会事后再改变。可以相对自由选择槽13的形状。槽13可以设置用于对刀柄装夹硬度施加附加影响，或者进一步影响在再热装过程中的哪些热量在哪个期间内从套筒部段13被传递至刀柄。另外，所述槽可以替代地或附加地设置用于容纳残油和污物，所述残油和污物例如在刀柄移动时从刀柄上被刮掉，并且若所述残油和污物无法移入不产生干扰作用的区域(如前所述的槽)时，则会影响装夹质量。

另外，该实施例的特点优选在于，在出口14的内表面上在刀夹槽4后设有一个或像这里那样多个优选呈凸起15状的形状配合件，此时涉及到要求单独加以保护一个方面，即，普遍地针对一种至少部分利用层成形方法来制造的刀夹要求加以保护，其具有这样的凸起15，无论它此外还具有哪些特征。呈凸起15状的形状配合件优选以螺旋状即向内突出的棱脊形式构成，所谓的螺纹脊。这个或这些凸起15构成形状配合件，其插入刀柄上的相应槽中并因此造成所谓的“安全锁功能”，即防止刀柄在转轴R方向上被意外拔出的保护，如申请人在其专利EP 2 004 351中已描述的那样。重要的是，该凸起15是该刀夹的一体组成部分并且一般已经在刀夹制造过程中通过成形而获得其最终形状。这些凸起有利地如所述那样以螺纹脊形式构成，从而它们具有并非无关紧要的周向延伸距离并且由此不同于所述的欧洲专利文献所提出的销。

图20-图23示出了本发明的另一个实施例。它与以上结合图16-19所述的实施例非常相似。在那里的描述内容因此也适用于这个实施例，但以下例外：

在此实施例中例如就像针对第二实施例所述的那样构成这些空腔9。就是说，这些空腔主要且优选全部以在周向上完全闭合的圆环形式构成。此时分别有多个空腔9位于具有不同直径的至少两个假想圆柱体上，如以上所述的那样。现在的重点是，在沿径向前后相继的空腔9之间至少局部留有如此多的空间，从而至少一个且优选多个冷却剂供应管路11能在基本平行于转轴R的方向上经过该套筒部段，而没有与所述空腔9相交，参见图21。优选在此也设有至少三个沿套筒部段周长对称分布的冷却剂供应管路11。

图23a和尤其是图23b示出了本发明的呈特殊的冷却剂储腔形式的另一个重要方面。为此也同样要求加以单独保护，就是说，普遍要求保护一种至少部分借助层成形方法制造的刀夹，其具有如下详述类型的冷却剂储腔，无论它此外还具有哪些特征。冷却剂供应管路11在此实施例中在朝向刀具的端侧不具有冷却剂不受控地经此流出至环境中的自由通口。取而代之，冷却剂供应管路11在刀夹1的朝向刀具的端侧通入冷却剂储腔22。冷却剂储腔22由一个槽构成，该槽在功能上将拦板23与套筒部段3分开，但在这里该拦板23是套筒部段3的一体组成部分并且与之一起成形。拦板23覆盖冷却剂供应管路11的通口24并且使冷却剂流转向超过60°。拦板23一直延伸到刀柄25附近并相对于刀柄构成一个环缝26。环缝26产生快速的冷却剂流。冷却剂流紧沿贴着到柄25被甩走并且通过这种方式到达刀刃，而途中未明显呈扇形散开，因而有时对于刀刃冷却来说是损失掉了。必要时，在拦板23内设有许多径向延伸的缝27，其附加影响了冷却剂流的形状。

图24-图26示出了本发明的另一个实施例。

在如图所示的实施例中，在套筒部段3区域内没有空腔9。但这不一定是必然如此的，可以设有就像以上在其中一个上述的实施例范围内所述的那样构成的附加空腔。

另外，在如所述图所示的实施例中，主体2和套筒部段3从一开始就通过共同成形来一体产生。整个刀夹通过上述类型的层熔方法来构成。但这也不一定是必然如此的。取而代之，完全可以相互分开地成形该主体2和套筒部段3并且随后才组装。这也已经在之前描述过了。

重点是在此实施例中该主体2在套筒部段3外具有至少一个空腔9，优选具有多个空腔9，这些空腔分别体现为在主体2内的完整的内室。理想地，这些空腔9设置在这样的主体2区域内，该区域在其外周面被保持凸缘6包套住，该保持凸缘用于自动操纵该刀夹。

在迄今在现有技术中公开的刀夹中，恰好该区域明显是实心构成的。事实令人吃惊地表明，当在其中布置一个或多个空腔9时，该区域明确具有很高的阻尼潜力。

此时已被证明是非常合适的是：这些空腔9分别具有以下横截面，该横截面的在径向上的最大延伸距离比在平行于转轴R的方向上的最大延伸距离大许多，参见图24。当各空腔9在径向上的最大延伸距离比空腔9在转轴R方向上的最大延伸距离大至少3倍、更好是至少4倍时，出现非常好的结果。

只要在套筒部段3内也设有空腔，则最好是在保持凸缘区域内的单独空腔9的体积明显大于其它空腔9的体积，在这里，该体积优选比在套筒部段区域中的单独空腔的体积大至少10倍、更好是至少30倍。

理想地，每个所述空腔9构成一个圆环板，其轴线与转轴R同轴。优选设有至少两个这样的空腔9。此时特别有利的是，这些空腔9在平行于转轴R的方向上基本上或完全相互排成一线。

空腔9的这样的设计和定位尤其在这些空腔9没有形成内室而是在局部与可从外界操作的压力设定器相连时是非常有意义的。

图26示出了这样的可选解决方案。如所看到地，每个所述空腔9在此具有一个连接管路16，该连接管路通入从外界可接近地安置的螺纹部17，优选在用于操作刀夹的保持凸缘6区域内。在螺纹部17中安置一般通过内六角来操作的塞18，可通过其拧入深度来调节在相关空腔9内的压力。根据瞬间施加的压力有多高，相关的空腔9显示出或多或少体现的阻尼性能。空腔9可以两两相互连通，于是由唯一的压力设定器(附图未示出)来操作。或者，当然也可以为每个空腔设置一个独立的压力设定器，如图26所示。

图26a和26b示出了另一个实施例，其与上述的实施例非常相似并且以上描述内容适用于此实施例，除非以下描述的差异另有不同。

在此实施例中设有至少两个空腔9，每个空腔呈圆柱环或圆锥环形式。优选各环的在垂直于转轴R的径向上的壁厚是相当大的，并且在理想情况下比在平行于转轴的方向上的其延伸距离小至少3倍。优选，每个空腔9在周向上是闭合的。特别有利的是，这些空腔相互同轴布置，因而一个外空腔9至少基本完全包围一个内空腔9。

图27-图31示出了本发明的另一个实施例。在此所示的实施例中，主体2和套筒部段3从一开始就通过共同成形来一体产生。但取而代之的是，就像之前所述的那样的由多个部分构成的实施方式也是容易可行的。

在套筒部段内一体地形成一群超过20个或在这里甚至超过30个的空腔9，它们例如可以就像在第二实施例范围内所描述的那样设计和布置。比如就像在第一实施例范围内所描述的那样的在其它方面的设计和布置是可以想到的。

在该实施例范围内所采用的空腔与前述空腔的区别重点在于，在一体的套筒部段3内构成的空腔9确切地说没有构成真正的内室。虽然空腔9是基本四面八方封闭的，但相邻的空腔9在局部通过连通部19相互流体连通着，参见图29a。如结合图29a所看到地，连通部19一般在流动方向上具有这样的内横截面，其小于空腔9本身的内横截面，优选小3倍并且理想地小4倍。这是有利的，因为这样形成的连通部19一方面保证了空腔9全都相互连通，因而可以中心控制其内压，另一方面具有如此强的节流作用，即通过节流损失从在刀夹及其空腔9所遇到的振动的作用下形成的流动中汲取走能量并因此出现阻尼作用。

至少其中一个所述空腔9可以通过外连通通道20与在该套筒部段外的区域相连，参见图29a和图27。

通过这种方式，全部的空腔构成一个由流体连通的空腔形成的网络，该网络可根据需要而处于内压下，做法是：通过外连通通道20来施加相应的压力。但抛开这个或这些外连通通道20不算，这些空腔没有与套筒部段内部或外界连通。借助根据本发明的“由空间分散布置的空腔形成的网络”，可以在结构上比迄今精确许多地“调节”刀夹如何和在何处通过所施加的压力而变形或夹紧。

通过该压力，例如可以影响到空腔群的阻尼作用。空腔9中的内压越高，阻尼趋势越小，刀柄夹紧越硬。在此可以就像在之前实施例范围内所描述的那样构成压力设定器，其例如可以是内六角操作式螺钉，该螺钉被拧入带有内螺纹的连接部(附图未示出)并且通过其拧入深度来确定在由相互连通的空腔9构成的网络中的压力。

可选地，通过该压力例如也可以影响到可供刀具装夹使用的在套筒部段3和刀柄之间的压紧。于是，这些空腔必须如此设定尺寸和布置，即它们在相应处于内压下时产生在径向向内方向上作用的压力。该压力增强了(或甚至在个别情况下代替了)通过热套装所施加的压紧。

在相应布置和设计所述空腔的情况下，这样的如在此实施例范围内供讨论的空腔群也可被用于简化热套装或者允许卸下刀柄。为了做到这一点，必须如此布置和构成这些空腔，即它们具有当其处于相应内压下时扩张套筒部段内部或者说刀夹槽的趋势。这在以下情况下也是很简单可行的，在这里不是设置少数几个各种类型的空腔，而是设有一群超过20个且优选超过30个的空腔，它们是一体制造的刀夹或一体制造的刀夹套筒部段的整体组成部分并且可以理想地通过一个或几个压力设定器被同步置于相应的内压下，因为它们全都是相互连通的。

图30示出了本发明的另一个非常特殊的实施例。在此所示的实施例中，主体2和套筒部段3也是从一开始就通过共同成形而一体产生。但取而代之的是，在这里由多个部分构成的实施方式也是容易可行的，就像之前所述。在这里，优选也形成按照其中一个在先实施例的一体式空腔9，其中空腔的存在对于该发明变型方案不是必需的。

此实施例的特点是，套筒部段外周面具有在此黑色所示的感应部分。黑色所示的感应部分从套筒部段表面起算径向向内延伸了优选0.3mm至1.5mm，理想的是延伸了至少0.5mm至最大1.5mm。该感应部分由导电导磁的且因而在交变磁场作用下快速发热的金属构成。该感应部分比如不是事后被外套到套筒部段3上并被固定在那里的套管。相反，该感应部分是套筒部段的一体组成部分，其与套筒部段一起成形并因而依靠与套筒部段的靠内部分天生一体连接的紧密性来热传导换热。该感应部分可以在转轴方向上看短于图30所示的情况，但应该至少基本具有在纵轴线方向上的与刀夹槽4一样的延伸距离。

至少通过交叉阴影线所标明的靠内(即在该感应部分内侧)的套筒部段部分最好由金属构成，该金属的热胀系数大于“用以构成黑色所示的感应部分的金属”。至少此时常见的是，被用于该部分的金属不具有或者只具有比感应部分的金属弱许多的导电性能和/或导磁性能。这样的靠内部分的优点是，该靠内部分在向其导热时就马上非常快速地显著膨胀，所述热是在感应部分内借助感应线圈所产生的。

在一个优选实施方式的范围内规定，刀夹余部自身与该感应部分和位于该感应部分内侧的套筒部段部分先天一体连接，但本身至少在局部由金属材料构成，该金属材料又具有不同的性能，例如是这样的性能，即它可在局部被有限渗碳或渗氮以便能通过这种方式使特别关键的部位接受表面硬化处理或氮化处理，而没有由此不利地影响到比如该感应部分的材料性能。

图33-图36示出了本发明的另一实施例。

在此实施例中，刀夹以卡盘形式构成。因此它由带有保持凸缘6的主体2构成。在这里，主体2的延长部8连接于保持凸缘6。它过渡至夹紧部分3，该夹紧部分由套筒部段构成。该套筒部段具有刀夹槽4，刀夹槽局部形成圆锥座28，构成刀夹的另一组成部分的真正的卡盘30借助构成刀夹槽另一组成部分的锁紧螺母29可被压入该圆锥座中。这种压入按照本身已知的方式进行，因此一旦卡盘被压入其圆锥座中，则卡盘的臂在径向向内方向上合拢并在其间摩擦夹紧该刀柄。

在这个实施方式中，主体2和夹紧部分3以及(可选地)属于刀夹的锁紧螺母29都最好具有本发明意义上的空腔，就像例如图33所示。必要时，(或甚至只有)该卡盘也配备有根据本发明的如此构成的空腔，即所述空腔全部或至少尽量基本上也在卡盘臂内形成内室。

针对之前实施例所描述的内容分别适用于所有的空腔。因此，这些空腔比如在图33所示的实施方式中就像针对根据图3-图5的第二实施例所具备的空腔所描述的那样构成。但或者，这些空腔例如也能像结合根据图1的第一实施例所描述的那样或恰好如结合其中一个其它实施例所描述的那样构成。

此实施例中的一个特点是，除了构成夹紧部分3的套筒部段外，该主体也优选理想地配设有两个类型的空腔，即具有(可以说“形成多孔”)优选也像结合前述实施例所描述的那样构成的空腔，以及特别合适地具有更大的附加空腔(与以上结合图23a-26b所描述的一样设计)。

设置在构成该夹紧部分3的套筒部段内的空腔在转轴方向上看地最好延伸经过该套筒部段的整个长度并且理想地也设置在沿径向在用于拧紧锁紧螺母29的螺纹下方的区域内。这些空腔在此也如上所述地用于更好的阻尼。

另外，这些空腔在这里也优选设置这样多(在主体1和套筒部段3之间部分的区域内在径向上设有例如至少8字形甚至10层空腔，它们布置在假想的相互同轴的圆柱体上)，即，对于该刀夹也得到改善操作的重量减轻，优选与连续由实心材料构成的相应刀夹相比减重了至少10％，更好是至少20％。

如上所述，锁紧螺母29也可以配设有已充分描述的变型实施方式的空腔，它们也以内室形式构成。适当的是，它们也(或仅仅)在局部设有空腔，该局部在其内周面构成与刀夹上的配合螺纹相互啮合的锁紧螺母螺纹。通过这种方式，该锁紧螺母在径向上提供“柔软”而不可察觉的朝向转轴的夹紧力。因此，它不是“刚性”束环，该“刚性”束环在它在其内表面构成圆锥面的地方不可变形地包围该套筒部段，由此过分阻碍了对于阻尼重要的、通过在夹紧部分3内的空腔有目的地允许的套筒部段细微运动。

出于相同缘故而可能合适的是，锁紧螺母也(或者不太优选地只在那里)配设有本发明的空腔，在这里锁紧螺母29的基本在纵轴线方向上延伸的部分过渡至基本径向延伸的直接作用于该卡盘的锁紧螺母部分，参见图33。

然后可能合适的是，卡盘30本身配设有空腔，其形成内室且可按照变型方案就像已经描述的那样构成。只要在卡盘臂内设置这样的通过缝相互分隔开的空腔，则它们在周向上自然没有“连续”延伸，而是在周向上只延伸了就像相关的臂那样的程度，因而它们在内部形成内室。

最后，图37-图41示出了最后一个实施例。

在此实施例中，该刀夹以刀盘夹形式构成，在这里，这些图分别示出了示例性地配装有刀盘33的刀夹槽。

因此，该刀夹由带有保持凸缘6的主体2构成。在这里，主体2的延长部8还与保持凸缘6相接。该延长部过渡至夹紧部分3，夹紧部分在此由套筒部段构成，套筒部段在其外周面构成用于刀盘33的刀夹槽4。在这里，该套筒部段的内部带有内螺纹，夹紧螺钉31可被拧入内螺纹中，夹紧螺钉在平行于其转轴的方向上固定刀盘33。如结合图39和图40最佳看到，主体2还具有形状配合件32，该形状配合件在此以被压入该主体中的带有相应的配合面或作用面的销形式构成，通过所述配合面或作用面该刀盘33在周向上被夹住。

在此实施方式中，夹紧部分3也具有本发明意义上的空腔，就像例如图40很清楚示出的那样。主体2优选也具有空腔或甚至只有主体2具有空腔。

针对之前的实施例所描述的内容分别相应地适用于所有这些空腔。因此，这些空腔比如在如图39所示的实施方式中如针对根据图3-图5的第二实施例所具备的空腔已描述的那样来构成。但或者这些空腔例如也可以如此就像如结合根据图1的第一实施例所描述的那样或者也如结合其中一个其它实施例所描述的那样构成。

此实施例中的一个特点是，除了构成夹紧部分3的套筒部段外，优选该主体也理想地配备有两个类型的空腔，就像已针对前一个实施例所描述的那样。

设置在构成夹紧部分3的套筒部段内的空腔在转轴方向上看，最好延伸经过夹紧部分的整个长度。这些空腔在此也用于如上所述的更好的阻尼。

此外还要坚持的是，对于这样呈刀盘夹形式的刀夹可能特别有利的是，该主体的在保持凸缘6和夹紧部分3之间的延长部8设有大量(至少25个且更好是至少50个)空腔，因而该区域主要具有非常有利于阻尼的孔结构。

概括而言，这些空腔在此也优选如此多地设置(在主体1和套筒部段3之间部分的区域内，在径向上例如设有至少8字形甚至15层的空腔，它们布置在假想的相互同轴的圆柱体上)，即对于该刀夹也得到了改善操作的重量减轻，优选与连续由实心材料构成的相应刀夹相比减轻了至少10％，更好的是至少20％。

跟在该实施例之后要大略说明的是，与迄今所提出的权利要求无关地并且除了所述权利要求之外，也要求保护像这样的卡盘，其配设有本发明的空腔。所述卡盘如上所述地适当构成，也尤其如表示所要求保护的在其按规定的环境下的卡盘的附图所示。在此，这些空腔有利地如之前针对刀夹描述的那样构成。

除了对若干实施例的描述之外，也还要大略坚持的是，与迄今所提出的权利要求无关地并且除了所述权利要求之外，也要求针对锁紧螺母的单独的专利保护，所述锁紧螺母配设有用于将卡盘压入其圆锥座的工作面并同时具有多个空腔，每个空腔形成在该锁紧螺母内的一个内室，在这里，该空腔优选如以上针对刀夹描述的那样构成。

附图标记列表

1刀具卡盘；2主体；3套筒部段；4刀夹槽；5接合部；6用于操作系统的保持凸缘；7未定；8延长部；9空腔；10未被破坏的圆柱形部分；11冷却剂供应管路；11.1冷却剂供应管路的第一部分；11.2冷却剂供应管路的第二部分；11.3冷却剂供应管路的第三部分；12连条；13刀夹槽中的槽；14出口；15凸起或螺纹脊；16连接管路；17螺纹部；18塞；19内连通通道；20外连通通道；21未定；22冷却剂储腔；23拦板；24冷却剂供应管路的通口；25刀柄；26环缝；27缝；28锥形配合座；29锁紧螺母；30卡盘；31夹紧螺钉；32形状配合件；33刀盘；R转轴；W未被破坏的圆柱形部分的最小壁厚；WK在空腔和外端面之间的端侧外壁的最小壁厚；WU将空腔与外周面分隔开的壁部的最小壁厚；R1其上布置许多槽的第一假想圆柱体的半径；R2其上布置许多槽的第二假想圆柱体的半径；R3其上布置许多槽的第三假想圆柱体的半径；K在两部分设计结构情况下的在主体和套筒部段之间的接触面。

Claims (38)

1.一种刀夹(1)，其具有用于将刀夹(1)联接到机床主轴上的主体(2)和与之相连的用于夹紧刀具的夹紧部分(3)，其特征是，该刀夹(1)具有至少一个一体成形的部分，该一体成形的部分在其内部具有一个或多个空腔(9)，所述空腔构成在该成形部分中的内室。

2.根据权利要求1的刀夹，其特征是，该夹紧部分作为套筒部段，用以在该套筒部段中摩擦配合装夹刀柄。

3.根据前述权利要求之一的刀夹，其特征是，这些空腔(9)在周向上分别构成一个环段形的槽道，该槽道优选与该刀夹(1)的转轴(R)同心地完全在该部分的内部延伸。

4.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，这些空腔(9)分别构成一个在周向上完全闭合的环形槽道。

5.根据权利要求1或2的刀夹(1)，其特征是，该刀夹具有多个空腔(9)，这些空腔基本平行于该转轴(R)或沿螺旋线延伸，该螺旋线围绕该转轴(R)盘旋并且这些空腔优选在周向上相互对称布置。

6.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，这些空腔(9)在垂直于该转轴(R)的平面内或者在完全包含该转轴(R)的平面内具有圆形横截面、扁平横截面或者优选具有由两条面向该空腔内部凹陷的弧线和两条将所述弧线相连的直线所构成的横截面，或在理想情况下具有六角形横截面。

7.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，该刀夹具有多于10个的且优选多于15个的相互独立的空腔(9)，这些空腔优选全都完全在该部分中形成，该部分构成所述夹紧部分(3)并且所述夹紧部分理想地以套筒部形式构成。

8.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，这些空腔(9)构成三维空腔群，该三维空腔群的特点是，在径向上从内至外地相继且最好相互对齐地相继布置多个空腔(9)，同时在该转轴(R)的方向上相继布置且最好相互对齐地相继布置多个空腔。

9.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，在该主体(2)内在位于该夹紧部分(3)外的区域中形成至少一个且优选是多个空腔(9)。

10.根据权利要求9的刀夹(1)，其特征是，所述至少一个空腔(9)如此定位，即所述至少一个空腔在径向向内方向上完全位于一个区域内，该区域在其外周面上被用于自动操纵该刀夹(1)的操作系统的保持凸缘(6)围套住。

11.根据权利要求9或10的刀夹(1)，其特征是，所述至少一个空腔(9)呈环板形状，该环板的对称轴线与该转轴(R)重合并且该环板的在平行于该转轴(R)的方向上的延伸距离比其在垂直于该转轴(R)的径向上的延伸距离明显更小，最好小至少3倍。

12.根据权利要求9或10的刀夹(1)，其特征是，所述至少一个空腔(9)呈圆柱环形状，其在垂直于该转轴(R)的径向上的壁厚比其在平行于该转轴(R)的方向上的延伸距离明显更小，最好小至少3倍。

13.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，多个空腔(9)在沿该转轴(R)的方向上或者在沿一条相对于该转轴(R)倾斜最多达到10°的直线的方向排成一线地相继布置并由此处于一个假想的圆柱套或圆锥套上。

14.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，如此布置多个空腔(9)，即它们位于至少两个且最好三个相互同轴安置的假想的圆柱套或圆锥套上。

15.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，在彼此不同的圆柱套或圆锥套上的空腔(9)在径向上不对齐，而是优选彼此相对中心偏移地布置。

16.根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，各个相邻的空腔(9)如此紧密并排，即它们在垂直于该转轴的平面内构成一个总横截面，该总横截面的总面积占到环条的横截面之和的最多60％，还更好的是占到最多40％。

17.一种用于摩擦配合装夹刀柄的刀夹(1)，其具有用于将该刀夹(1)联接至机床主轴的主体(2)和与之连接的夹紧部分(3)或与之连接的套筒部段用于摩擦配合固定刀柄，其特征是，该刀夹(1)具有至少一个一体成形的部分，在该一体成形的部分中形成外连通通道(20)，该外连通通道延伸到该部分的内部并且在那里扩展成至少一个空腔(9)。

18.根据权利要求17的刀夹(1)，其特征是，所述至少一个空腔(9)填充有液体，并且优选要从外面操纵的压力设定器被装入所述至少一个外连通通道(20)中，能借助该压力设定器对该液体施以压力。

19.根据权利要求17或18的刀夹(1)，其特征是，这些空腔(9)构成三维的空腔群，该空腔群的特点是：在径向上从内到外地相继布置且优选对齐地相继布置多个空腔(9)，同时在转轴(R)方向上相继且优选对齐地相继布置多个空腔(9)。

20.根据权利要求17至19之一的刀夹(1)，其特征是，设有至少10个、更好是至少20个空腔(9)，这些空腔优选全部位于所述一体的夹紧部分或一体的套筒部段(3)内部，这些空腔通过内部连通通道相互连通并且通过至少一个外连通通道(20)与压力设定器相连，该压力设定器规定用以填充该空腔(9)的液体的压力。

21.优选根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，该刀夹(1)具有至少一个在由金属层材料构成的刀夹(1)区域内开设的冷却剂供应管路(11)，该冷却剂供应管路从该刀夹(1)的朝向待装夹刀具的端侧一直延伸到该主体(2)中并且优选通入由其界定的内腔中，其中，该冷却剂供应管路(11)至少在一个地点改变其走向，但不具有由从该刀夹(1)的外表面起开设至该刀夹(1)中的孔所构成的侧分支。

22.根据权利要求21的刀夹(1)，其特征是，该冷却剂供应管路(11)具有至少一个基本径向延伸的部分。

23.优选根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，该刀夹(1)在其内部具有至少一个形状配合件，该形状配合件是由金属层材料构成的刀夹(1)区域的整体组成部分并且如此构成，即它通过与由该刀夹(1)基本摩擦配合夹持的刀柄的形状配合相互作用来防止所述刀柄在沿该转轴(R)的方向上从该刀夹槽意外拔出。

24.优选根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其特征是，该刀夹(1)具有至少一个冷却剂储腔(22)，它尤其是由拦板(23)界定的，该拦板是由金属层材料构成的刀夹(1)区域的整体组成部分，其中，该拦板(23)在沿转轴(R)看的方向上优选覆盖至少一个冷却剂供应管路(11)的至少一个通口。

25.优选根据前述权利要求之一的刀夹(1)，其具有用于将刀夹(1)联接至机床主轴上的主体(2)和与之连接的夹紧部分(3)，该夹紧部分用于刀柄的固定且优选是热套装，其中，该刀夹(1)的第一部分由锻造金属或铸造金属构成，其特征是，该刀夹(1)的第二部分由金属层材料构成，其中，该第一部分优选是该刀夹(1)的主体(2)，并且该第二部分优选是该刀夹(1)的夹紧部分(3)，或反之。

26.一种制造刀夹(1)的方法，该刀夹具有用于将刀夹(1)联接至机床主轴的主体(2)和与之连接的夹紧部分(3)，该夹紧部分用于刀柄的固定且尤其是热套装，其中，第一部分且优选是该主体(2)作为车削件由最好由工具钢构成的实心坯件或预锻造或预铸造的坯件制造，其特征是，第二部分且优选是理想地呈套筒部段形式构成的夹紧部分(3)是由若干金属层构成的，这些金属层先后相继产生，直到该夹紧部分(3)具有规定形状。

27.根据权利要求26的方法，其特征是，构成所述第一部分的所述金属层由不同的金属或不同合金化的金属的混合物熔炼而成。

28.根据权利要求26或27的方法，其特征是，该金属层的组成在局部远非无关紧要地被如此改变，即该金属层在局部具有特殊的机械性能和/或电性能和/或磁性能。

29.根据权利要求26至28之一的方法，其特征是，如此执行所述制造刀夹(1)的方法，即，以套筒部段形式构成的夹紧部分(3)具有构成该套筒部段的外周面的外部分，该外部分由在交变磁场作用下能产生感应热的金属材料构成，该夹紧部分还具有以单种材料与之连接的且形成该刀夹槽的内部分，其中，与该外部分的材料相比，构成该内部分的金属材料在交变场作用下变热程度更弱，并且同时与该外部分的材料相比，构成该内部分的金属材料具有更大的热膨胀。

30.根据权利要求26至29之一所述的方法，其特征是，第二部分在所述若干层产生之后经受优选改变组织的热处理。

31.根据权利要求26至30之一的方法，其特征是，该刀夹(1)的由锻造金属或铸造金属构成的第一部分被用作基材，逐渐地在该基材上涂覆上该刀夹(1)的由金属层材料构成的第二部分。

32.根据权利要求26至30之一的方法，其特征是，该第二部分或者说该套筒部段(3)只在热处理结束之后与该主体(2)连接尤其是焊接。

33.根据权利要求26至32之一的方法，其特征是，该第二部分或该套筒部段(3)在所述若干层产生结束后且优选在随后的热处理之后经受车削加工和/或外圆磨削和/或内圆磨削，其中，所述加工理想地只在该主体与该套筒部段连接之后进行。

34.根据权利要求26至33之一的方法，其特征是，该刀夹槽在所述若干层产生结束后并优选在随后的热处理之后经受铰孔加工和/或磨削加工。

35.一种刀夹(1)，其具有用于将刀夹(1)联接至机床主轴的主体(2)和与之连接的用于热装或液压装夹刀柄的套筒部段(3)，其特征是，该套筒部段(3)的外周面具有由导电导磁的金属构成的感应部分，位于该感应部分内侧的套筒部段(3)部分由金属构成，该金属的热胀系数大于用以构成该感应部分的金属，其中，该感应部分和位于该感应部分内侧的套筒部段(3)部分两者是该套筒部段(3)的周壁的一件整体式组成部分。

36.根据前述权利要求之一的刀夹，其特征是，该一体成形的部分只由多个金属层、金属区或金属点构成，完全没有其它组成成分或至少没有超出杂质级的其它组成成分。

37.根据前述权利要求之一的刀夹，其特征是，该一体成形的部分完全或部分由至少一种合金且尤其是形状记忆合金构成。

38.根据权利要求1至35之一的刀夹，其特征是，该一体成形的部分由至少一种金属原材料或金属粉末制造，其含有影响材料性能的至少一种非金属材料成分。