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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und ein Werkstückbearbeitungsverfahren nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
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Es ist bekannt, Werkstücke mit Werkzeugen mit definierter Schneide spanabhebend zu bearbeiten. Die bekanntesten Verfahren sind hierbei das Bohren, das Drehen, das Fräsen und das Hobeln. Die zugehörigen Werkzeuge haben eine oder einige deutlich definierte, klar beschreibbare Schneidkanten. Durch eine Relativbewegung zwischen Werkzeug, insbesondere Schneidkante desselben, und Werkstück (Schneidbewegung) wird die spanabhebende Bearbeitung bewirkt. Sie erfolgt mit einer gewissen Abtragsleistung unter einem gewissen Werkzeugverschleiß und hinterlässt Oberflächen mit in gewissen Grenzen vorhersehbaren Eigenschaften. Beim Bohren wird in der Regel das Werkzeug bewegt, beim Drehen das Werkstück. Beim Fräsen dreht sich in der Regel das Fräswerkzeug, während es oder das Werkstück selbst verfahren wird. Beim Hobeln können das Werkzeug oder das Werkstück verfahren werden.
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Es ist weiterhin bekannt, Werkstücke mittels vibrierender Werkzeuge ohne definierte Schneide zu bearbeiten. Die vibrierenden Werkzeuge sind rau, arbeiten schleifend und vibrieren vergleichsweise hochfrequent (Vibrationsbewegung), beispielsweise mit Frequenzen über 5 kHz oder über 10 kHz oder über 20 kHz. Wegen der hohen Vibrationsfrequenzen, die jenseits des menschlichen Gehörs liegen können, werden die Bearbeitung häufig als Ultraschallbearbeitung und die Maschine als Ultraschallmaschine bezeichnet. Die Vibration des Werkzeugs kann eine translatorische oder eine rotatorische Vibration sein. Das Werkzeug kann flächenparallel am Werkstück entlangfahren und dann quasi feilend Material abtragen. Es kann aber auch stoßend auf das Werkstück einwirken.
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Ein Nachteil der bekannten Bearbeitungsverfahren mit Werkzeugen mit definierter Schneide ist es, dass bei bestimmten Bearbeitungssituationen, insbesondere bei bestimmten Werkstückmaterialien, die Abtragsleistung relativ gering oder der Werkzeugverschleiß relativ hoch oder die Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstücks relativ schlecht ist. Es zeigte sich, dass das Ausbrechen der Späne bei der Bearbeitung mit herkömmlichen Werkzeugen mit definierter Schneide vergleichsweise raue und aufgerissene Oberflächen hinterlässt, die mechanisch nicht optimal widerstandsfähig und anfällig gegenüber Umwelteinflüssen (Korrosion, Rost) sind.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine und ein Werkstückbearbeitungsverfahren anzugeben, die in bestimmten Bearbeitungssituationen eine verbesserte Abtragsleistung und/oder geringeren Werkzeugverschleiß und/oder verbesserte Oberflächengüten, insbesondere glattere und verdichtetere Oberflächen bzw. Oberflächen mit relativ hoher Druckeigenspannung am Werkstück ergeben.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Abhängige Patentansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
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Eine Werkzeugmaschine hat ein Schneidwerkzeug zur Werkstückbearbeitung mit einer Schneidbewegung des Werkzeugs relativ zum Werkstück und eine Vibrationseinheit zum Erzeugen einer Vibrationsbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück. Bei einem Werkstückbearbeitungsverfahren werden relativ zwischen einem Schneidwerkzeug und einem Werkstück eine Schneidbewegung und gleichzeitig oder abwechselnd dazu eine Vibrationsbewegung hervorgerufen.
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Die Kombination von schneidender und vibrierender Bearbeitung hat den Vorteil, dass das Herauslösen der Späne aus dem Werkstück mit der definierten Schneide des Werkzeugs mit variablen Relativbewegungen zwischen Werkstück und Schneidkante erfolgt. Das Herauslösen der Späne geschieht dadurch weniger reißend, sondern verstärkt schneidend. Dadurch entstehen weniger raue Oberflächen, und die Werkstückoberfläche hat nach der Bearbeitung eine relativ hohe Druckeigenspannung und ist nach der Bearbeitung weniger zerrissen und gefurcht, was im Hinblick auf Härte und Widerstandsfähigkeit der Oberfläche gegenüber Umwelteinflüssen und mechanischer Beanspruchung wünschenswert ist.
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Die Vibrationseinheit befindet sich vorzugsweise nahe am Werkzeug. Sie kann einen oder mehrere Piezo-Aktoren oder elektromagnetische Aktoren aufweisen. Die Vibrationsfrequenz kann über 5 kHz, über 10 kHz, über 20 kHz oder über 40 kHz liegen. Die Werkzeugmaschine kann eine Bohrmaschine, eine Fräsmaschine, eine Drehmaschine, eine Hobelmaschine oder Ähnliches sein. Die Richtung der Vibrationsbewegung kann parallel und/oder rechtwinklig zur Schneidbewegung des Werkzeugs sein oder einen Winkel dazwischen haben. Sie kann parallel zur lokalen momentanen Werkstückoberfläche sein oder einen bestimmten Winkel relativ dazu größer 0° haben. Sie kann rechtwinklig zur Werkstückoberfläche sein.
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Das Werkzeug kann auf die mögliche Vibrationsbewegung hin angepasst sein, etwa indem bestimmte Flächen oder Kanten desselben aufgeraut, gezahnt oder sonst wie gegenüber herkömmlichen Werkzeugen modifiziert sind. Die Modifikation kann so sein, dass das Werkzeug bestimmte Resonanzfrequenzen hat oder vermeidet.
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Die Vibrationseinheit kann Teil eines schnellwechselbaren (automatisch wechselbaren) Werkzeugs sein und dann durch geeignete Einrichtungen Energie empfangen. Beispielsweise kann eine drahtlose (induktive) Energieübertragung vorgesehen sein.
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Eine Steuerung/Regelung kann die Schneidbewegung und die Vibrationsbewegung steuern bzw. regeln.
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Es kann Sensorik zur Ermittlung von Prozessparametern vorgesehen sein, wobei die Prozessparameter zur Steuerung zurückgeführt werden können. Die Steuerungen von Schneidbewegung und Vibrationsbewegung können unabhängig voneinander oder verschränkt miteinander folgen. Die eine kann nach Maßgabe von Ansteuer- oder Messparametern der anderen gesteuert bzw. geregelt werden.
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Schneidbewegung und Vibrationsbewegung können gleichzeitig miteinander oder wahlweise unabhängig voneinander jeweils einzeln eingesteuert werden.
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Nachfolgend werden Bezug nehmend auf die Zeichnung einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch die Ansicht einer Werkzeugmaschine,
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2 schematisch eine Steuerung der Werkzeugmaschine,
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3 schematisch ein Werkzeug,
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4 schematisch Richtungsangaben
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1 zeigt schematisch eine Werkzeugmaschine 10. Sie weist einen Maschinenrahmen 1 auf. Im Betrieb sind über verschiedene Zwischenglieder am Maschinenrahmen 1 einerseits das Werkstück 6 und andererseits das Werkzeug 7 befestigt. Es können mehrere Stellachsen 2a, 2b zur statischen Einstellung der translatorischen und/oder rotatorischen Positionen des Werkzeugs und/oder des Werkstücks vorgesehen sein. Es können Stellachsen 2a zwischen Maschinenrahmen 1 und Werkzeugtisch 4 vorgesehen sein und/oder Stellachsen 2b zwischen Maschinenrahmen 1 und Werkzeug 7.
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Weiterhin ist mindestens ein Antrieb 3a, 3b für das Schneidwerkzeug oder den Werkstücktisch oder die Werkstückeinspannung vorgesehen. Allgemein kann der Antrieb elektrisch sein und eine mechanische Übersetzung oder Untersetzung aufweisen. Das Werkzeug kann eine Fräse, insbesondere ein Schaftfräser sein, der bei der Werkstückbearbeitung elektrisch angetrieben in Drehbewegung versetzt wird. Im Falle eines Bohrers kann der Antrieb 3b beispielsweise ein Elektromotor mit Getriebe sein, der den Bohrer 7 oder das Bohrfutter in Drehbewegung versetzt. Im Falle einer Drehmaschine kann der Antrieb 3a ein Elektromotor mit Getriebe sein, der das Drehfutter in Drehung versetzt. Allgemein kann ein Antrieb 3a zwischen Maschinenrahmen 1 und Werkstück 6 liegen, und/oder es kann ein Antrieb 3b zwischen Maschinenrahmen 1 und Werkzeug 7 liegen.
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Das Werkzeug 7 kann über eine Schnellkupplung 5, 5a und/oder über eine Werkzeugschnittstelle 5b austauschbar sein, so dass es schnell und gegebenenfalls auch automatisch gewechselt werden kann. Die Schnellkupplung 5, 5a kann eine übliche Kegelkupplung mit einem werkzeugseitigen Kegel 5a und einer entsprechenden maschinenseitigen Aufnahme oder Ähnliches sein. Die Werkzeugschnittstelle 5b kann unmittelbar am eigentlichen Werkzeug liegen und eine Aufnahme für einen Werkzeugschaft aufweisen und kann eine Spannzange oder ähnliches aufweisen. Das Werkstück 6 kann auf einem Werkstücktisch 4 liegen und kann dort festgespannt sein.
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Es ist eine Vibrationseinheit 11 vorgesehen, die zusätzlich zur herkömmlichen Schneidbewegung zwischen Werkzeug 7 und Werkstück 6 eine Vibrationsbewegung relativ zwischen ihnen hervorruft. In 1 ist schematisch eine Ausführungsform gezeigt, bei der sich die Vibrationseinheit 11 am maschinenrahmenseitigen Ende einer Schnellkupplung 5a befindet. Es sind aber auch andere Positionen der Vibrationseinheit 11 im Kraftfluss möglich. Die Vibrationseinheit kann sich auch näher am Werkzeug befinden, etwa werkzeugseitig der Schnellkupplung 5, wobei sich dann zwischen Vibrationseinheit 11 und Werkzeug noch die genannte weitere Werkzeugschnittstelle 5b befinden kann. Die Vibrationseinheit 11 kann sich auch in der Nähe des Werkstücktischs 4 befinden, etwa zwischen Werkstücktisch 4 und Antrieb 3a oder bei den Stellgliedern 2a oder am Maschinenrahmen 1.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Vibrationseinheit 11 dazu ausgelegt, das Werkzeug 7 vibrierend zu betätigen. Die Vibration kann eine lineare Vibration oder eine Drehvibration sein.
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Eine lineare Vibration kann Richtungskomponenten parallel und/oder senkrecht zur lokalen Werkstückebene haben. Im Falle einer Bohrmaschine kann die Vibration längs der Bohrerachse erfolgen. Im Falle einer Bohrmaschine kann die Vibration längs der Bohrerachse erfolgen. Bei einer Drehmaschine kann der Drehmeißel in Vibration versetzt werden. Bei einer Fräse kann das Fräswerkzeug oder das Werkstück in Vibration versetzt werden.
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Eine Drehvibration kann um eine in der Maschine schon vorhandene Drehachse herum erfolgen und durch eine geeignet angebrachte und angesteuerte Vibrationseinheit eingebracht werden. Sie kann allgemein in die schon mit der Drehbewegung beaufschlagte Komponente der Maschine (z. B. bei einer Bohrmaschine Bohrfutter bzw. Bohrer) eingeleitet werden. Sie kann aber auch – um die gleiche Achse herum – allgemein in das jeweilige Gegenüber der mit der Drehbewegung beaufschlagten Komponente eingeleitet werden (im Falle einer Bohrmaschine also in den Werkstücktisch bzw. in das Werkstück). Bei einer Drehmaschine kann das Drehfutter mit einer Drehvibration um die Drehachse herum beaufschlagt sein. Bei einer Fräsmaschine kann das Fräs Werkzeug mit einer Drehvibration um seine Drehachse herum beaufschlagt sein.
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Mehrere Vibrationen, und insbesondere Drehvibration und lineare Vibration, können gleichzeitig und sich überlagernd über mehrere Vibrationseinheiten eingebracht werden. Wenn mehrere Vibrationseinheiten vorgesehen sind, können sie teils am Werkstück bzw. am Werkstücktisch und teils am Werkzeug bzw. an der Werkzeughalterung angreifen.
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Eine Vibrationseinheit kann ein oder mehrere Vibratoren, z. B. Piezoelemente, aufweisen. Sie können gleiche oder unterschiedliche Signale empfangen. Der Unterschied kann ein Phasenversatz sein oder eine Invertierung.
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Die Vibrationsfrequenz kann über 5 kHz oder über 10 kHz oder über 20 kHz oder über 40 kHz liegen. Vibrationseinheit 11 und Antrieb 3a, 3b können gleichzeitig betätigbar oder jeweils einzeln abwechselnd betätigbar sein. Die Steuerung kann für beide Betriebsmoden (gemeinsam, abwechselnd) ausgelegt sein
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Die Werkzeugmaschine 10 kann allgemein Sensorik 14 zur Erfassung von Prozessparametern aufweisen. Die Sensorik kann einen oder mehrere Sensoren verteilt über die Werkzeugmaschine aufweisen. Über Leitungen 16 werden die Signale zur Steuerung/Regelung 12 zurückgeführt und dort protokolliert und/oder ausgegeben und/oder ihrerseits zur Ansteuerung der diversen Maschinenkomponenten berücksichtigt. Die Steuerung 12 hat Ansteuerleitungen 15 hin zu den einzelnen Komponenten der Maschine, also insbesondere hin zu den Antrieben 3a, 3b, Stellachsen 2a, 2b und zur Vibrationseinheit 11.
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Daneben kann eine nicht gezeigte Ausgabeeinheit für Bedienpersonal vorhanden sein. 13 symbolisiert einen Datenspeicher (z. B. Halbleiter und/oder Platte), der einerseits beispielweise ein Bearbeitungsprogramm für das Werkstück enthält, andererseits aber auch Kennwerte für die Schneidbewegung, für die Vibrationsbewegungen oder für die Abhängigkeiten von Ansteuerparametern, insbesondere für die Schneidbewegung und für die Vibrationsbewegung von Eingabeparametern oder ermittelten/gemessenen Parametern (tabellarisch, formelmäßig). Die Steuerung kann Zugriff auf den Speicher haben und dort beispielsweise auf zwei- oder mehrdimensionale Tabellen zur Ermittlung von Stellgrößen aus Eingangsgrößen zugreifen.
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Bei der Vibrationseinheit 11 können die einzelnen Parameter einstellbar/ansteuerbar sein, insbesondere Vibrationsfrequenz, Vibrationsamplitude, Wellenform der ansteuernden Signale, Vibrationsrichtung, und Ähnliches. Einzelne oder mehrere Parameter können regelbar sein, also nach Maßgabe von erfassten, rückgeführten Werten korrigiert werden.
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2 zeigt schematisch den regelungstechnischen Teil einer Steuerung. 12 symbolisiert den Regler der 1. Nicht gezeigt ist der programmtechnische Teil, der ebenso vorhanden sein kann. Er kann ein Bearbeitungsprogramm gespeichert haben, das die einzelnen Maschinenkomponenten steuert und jeweils Ansteuerparameter und Sollwerte für steuerungen und Regelungen vorgibt. Die Steuerung 12 kann digital aufgebaut sein und kann an der Schnittstelle hin zum Prozess nicht gezeigte Analog-/Digitalwandler aufweisen. Abhängig vom jeweiligen Betriebszustand kann die Steuerung 12 bzw. Regelung 12 jeweils Vorgabewerte erhalten, die beispielweise einem Speicher 13 enthommen sind oder vom genannten Steuerungsprogramm ermittelt werden.
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In 2 ist die Steuerung 12 schematisch als aus zwei Teilen bestehend gezeigt, nämlich einerseits einem Regler 21 für den herkömmlichen Antrieb 3b des Schneidwerkzeugs 7, also beispielsweise eines Elektromotors für einen Bohrer. Der reale Prozess ist insoweit durch Kasten 3b symbolisiert. 14a symbolisiert Sensorik betreffend die herkömmliche Schneidbewegung, die über Leitung 16a zurückgeführt wird.
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Es ist ein weiterer Regler 22 vorgesehen, der die erfindungsgemäße Vibrationsbewegung steuert bzw. regelt. Er gibt über Leitung 15b Signale an den realen Prozess ab, insbesondere an die Vibrationseinheit 11. 14b symbolisiert Sensorik für vibrationsspezifische Werte, die über Leitung 16b zurückgeführt werden können.
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Grundsätzlich können Vibrationsbewegung und Schneidbewegung gleichzeitig eingesteuert werden oder abwechselnd eingesteuert werden. Die Steuerungen der einzelnen Bewegungen können auf Steuerungs- bzw. Regelungsebene unabhängig voneinander nach Maßgabe jeweiliger individueller Vorgaben erfolgen, oder sie kann verschränkt erfolgen, indem beispielsweise Ausgabesignale 15a für den herkömmlichen Schneidbewegungsantrieb auch in den Regler 22 für den Vibrationsantrieb eingeführt werden (Leitung 23) und/oder umgekehrt, indem Ausgabesignale 15b für den Vibrationsantrieb 11 in den Regler 21 für den Schneidantrieb eingegeben werden (Leitung 24). Auch kann die Rückführung von Signalen 16a, 16b, wenn sie vorgesehen ist, auch „über Kreuz” erfolgen, also indem der Regler 22 für den Vibrationsantrieb Prozesssignale betreffend die Schneidbewegung erhält (Leitung 16a) und/oder umgekehrt, indem der Regler 21 für die Schneidbewegung Prozesssignale betreffend die Vibrationsbewegung erhält (Leitung 16b). Die Verknüpfung und Verschränkung der einzelnen Parameter kann formelmäßig oder anhand von Tabellen erfolgen, die geeignet hinterlegt sind und vorgehalten werden.
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Es kann aber auch eine vergleichsweise einfache Steuerung vorgesehen sein, die gegebenenfalls auch völlig ohne Rückführung die Schneidbewegung und die Vibrationsbewegung einfach nach Maßgabe von Vorgabewerten steuert, wobei aber natürlich die Vorgabewerte in Bezug aufeinander ermittelt worden sein können.
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Es können eine oder mehrere Vibrationseinheiten 11 vorgesehen sein. Es kann zum Beispiel eine erste Vibrationseinheit 11 nahe am Werkzeug 7 vorgesehen sein und eine zweite Vibrationseinheit 11 nahe am Werkstück 6 oder Werkstücktisch 4. Sie können einzeln steuerbar/regelbar oder in Bezug aufeinander steuerbar/regelbar ausgelegt sein, ähnlich wie dies bezugnehmend auf Schneidbewegungssteuerung 21 und Vibrationsbewegungssteuerung 22 Bezug nehmend auf 2 erläutert wurde. Es kann eine einzelne Vibrationseinheit 11 auch für die Vibration längs mehrerer Achsen ausgelegt sein, wobei die einzelnen Achsen unabhängig voneinander ansteuerbar sein können.
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Es sei darauf verwiesen, dass 2 nur Teile der Gesamtsteuerung zeigt. Nicht gezeigt sind die Ansteuerung herkömmlicher Komponenten (z. B. Stellachsen, Werkzeugwechsler), die aber ebenso vorhanden sein können. Die Steuerung 12 kann Teil eines Prozessrechners sein, der entsprechend den Anforderungen ausgestattet ist.
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Die Sensorik in der Werkzeugmaschine 10 kann einen oder mehrere der folgenden Sensoren aufweisen, wobei insoweit der Begriff „Sensor” auch komplexere Auswertungsmechanismen mit enthalten kann: Sensor für Vibrationsamplitude oder Vibrationsamplitudenänderung im Bereich der Frequenz der Vibrationseinheit 11, Sensor für Spannung und/oder Strom an einem der Antriebe, insbesondere am Vibrationsantrieb 11, gegebenenfalls auch für die Phasenlage zwischen Spannung an Strom am jeweiligen Antrieb, und gegebenenfalls die Änderungen der jeweiligen Werte (Strom, Spannung, Phase), Sensor für die Vorschubgeschwindigkeit der Schneidbearbeitung. Weitere Sensoren können vorgesehen sein.
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3 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer schnell wechselbaren Werkzeugeinheit 30. Sie weist das eigentliche Werkzeug 7 auf, beispielsweise einen Schaftfräser. Darüber hinaus weist sie die Vibrationseinheit 11 auf. Sie weist weiter eine Energiezuführung 31 auf und ein Kupplungsteil 5a, um die Werkzeugeinheit 30 mit der Werkzeugmaschine verbinden zu können. Die Kupplungsteil 5a kann eine übliche Kegelkupplung oder Ähnliches sein. Zwischen Vibrationseinheit 11 und Werkzeug 7 kann die Werkzeugschnittstelle 5b vorgesehen sein, die den Austausch des Werkzeugs 7 erlaubbt.
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Die Vibrationseinheit 11 kann eine elektromechanisch betätigte Vibrationseinheit sein oder eine piezoelektrisch betätigte Vibrationseinheit. In beiden Fällen ist elektrische Energie von Nöten. Sie kann über eine herkömmliche elektrische Verbindung zugeführt werden, die im Falle von sich drehenden Werkzeugen dann allerdings schleifend und damit relativ kompliziert ausgelegt sein müsste. Die Energiezuführung kann aber auch drahtlos erfolgen, beispielsweise induktiv, indem in der Werkzeugeinheit zum Beispiel eine Induktionsspule 32 vorgesehen ist, relativ zu der sich ein externes Magnetfeld, angedeutet durch Pfeil 33, ändert. Bspw. kann die Spule 32 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse eines rotierenden Werkzeugs liegen und von einem sich mit einer bestimmten Frequenz ändernden äußeren Magnetfeld durchsetzt sein. Sie kann aber auch so ausgerichtet sein, dass sie in einem statischen äußeren Magnetfeld schon aufgrund der Drehbewegung des Werkzeugs ein sich änderndes Magnetfeld durch die Spulenfläche hindurch erfährt. Es entsteht eine induzierte Wechselspannung, die direkt auf die Aktoren gegeben werden kann. Es können aber auch weitere (nicht gezeigte) elektrische oder elektronische Elemente zur Spannungsformung.
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Der Vorteil der Ausführungsform der 3 ist es, dass eine so ausgebildete Werkzeugeinheit 30 relativ einfach in einer herkömmlichen Werkzeugmaschine 10 verwendet werden kann. Insbesondere müssen nicht elektrische Kontakte vorgesehen werden. Zur Sicherung der hinreichenden Wirksamkeit der induktiven Kopplung kann es allerdings notwendig sein, lokal ein geeignetes Magnetfeld zu erzeugen.
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4a zeigt schematisch eine Darstellung zur Erläuterung von Richtungsangaben bei einem Fräser als Werkzeug 7. Gezeigt ist schematisch ein sich von links nach rechts über eine Werkstückoberfläche voranarbeitender Schaftfräser (Pfeil 74). Er dreht sich gemäß Pfeil 42 gegen den Uhrzeigersinn um Achse 43. 71 sind die Schneidkanten des Schaftfräsers. Die relative Schneidbewegung zwischen Fräser 7 und Werkstück 6 verläuft auch in Richtung des Pfeils 74 (x-Richtung). Die Vibrationsbewegung kann rechtwinklig dazu sein, etwa senkrecht zur Zeichnungsebene (y-Richtung). Die Vibrationsrichtung kann aber auch anders als gezeigt sein, etwa längs x-Richtung oder längs z-Richtung oder kann schräg zu diesen Richtungen liegen.
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4b zeigt schematisch eine Darstellung zur Erläuterung von Richtungsangaben bei einem Bohrer als Werkzeug 7. Gezeigt ist schematisch ein in einem Werkstück 6 steckender Bohrer 7. 71 symbolisiert eine Schneidkante des Bohrers. Im herkömmlichen Betrieb dreht sich der Bohrer 7 um seine Achse 73 wie durch Pfeil 74 angedeutet. Jeder Punkt auf der Schneidkante 71 führt dann eine kreisförmige Schneidbewegung wie durch Pfeil 74 angedeutet aus. Der Schneidbewegung, symbolisiert durch Pfeil 74, kann erfindungsgemäß eine Vibrationsbewegung 75 überlagert werden, oder die Bewegungen 75, 74 werden abwechselnd vollzogen. 4b zeigt eine Ausführungsform, in der die Vibrationsbewegung längs Pfeil 75 erfolgt, also in Richtung der Bohrerachse 73 (z-Richtung). Die Bohrerachse 73 (z-Richtung). Die Vibrationsbewegung 75 ist nicht parallel zur Schneidbewegungsrichtung 74. Sie kann in etwa rechtwinklig dazu sein oder insbesondere in Richtung der Bohrerachse. Sie ist in der gezeigten Ausführungsform nicht parallel zur lokalen Werkstückoberfläche unter der Bohrerschneidkante. Vielmehr stößt sie ansatzweise in die Oberfläche hinein.
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Das Werkzeug kann im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen auf die auch vibrierende Bewegung hin ausgelegt sein. Beispielsweise können bestimmte Flächen oder Kanten des Werkzeugs aufgeraut oder in bestimmter Weise im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen modifiziert sein. Insbesondere kann beispielsweise die Spanfläche eines Werkzeugs oder die Schneidkante eines Werkzeugs oder die Freifläche eines Werkzeugs aufgeraut oder gezahnt sein, zumindest bereichsweise, um die Wirksamkeit der Vibrationsbewegung in gewünschter Weise einstellen zu können. Das Werkzeug kann auch so gestaltet sein, dass im Hinblick auf die gewünschte Vibrationsanregung bestimmte Resonanzfrequenzen des Werkzeugs gegeben oder in bestimmten Frequenzbereichen vermieden sind. Es kann eine vorgegebene Verstimmung (Unterschied) zwischen Resonanzfrequenz des Werkzeugs und Anregungsfrequenz der Vibration vorliegen, die gesteuert sein und ggf. auch regelungstechnisch gehalten werden kann. Die Werkzeuggestaltung kann durch gezielte Materialhinzufügungen oder Materialwegnahmen am Werkzeug erfolgen.
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Merkmale, die in dieser Beschreibung zum Stand der Technik oder zur Erfindung dargestellt sind, sollen auch dann miteinander kombinierbar sein, wenn dies nicht ausdrücklich gesagt ist, soweit die Kombination technisch möglich ist. Beschreibungen zu Verfahrensschritten sollen auch als Beschreibung von diese Schritte implementierenden Einrichtungen verstanden werden, und Beschreibungen zu bestimmten Einrichtungen und Komponenten sollen auch als Beschreibung von von diesen Einrichtungen und Komponenten implementierten Verfahrensschritten verstanden werden.
