DE112016000694T5

DE112016000694T5 - Werkzeughalter und Herstellungsverfahren desselben

Info

Publication number: DE112016000694T5
Application number: DE112016000694.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyasu KOZAKI; Hisatoshi Kojima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US10464138B2; JP2016147367A; JP6508012B2; US20180326503A1

Abstract

Ein Werkzeughalter hält ein Schneidwerkzeug (13), welches ein Werkstück (15) schneidet, während dieses um eine Rotationsachse (AX) umläuft. Der Werkzeughalter besitzt einen festgelegten Teil (20) und einen Schneidteil (21, 41, 51, 61, 71, 91, 101, 111). Der festgelegte Teil ist durch eine Hauptwelle (12) einer Werkzeugmaschine (11) gehalten. Der Schneidteil ist integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen und besitzt eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse. Das Schneidwerkzeug ist an dem Schneidteil angebracht. Der Schneidteil besetzt einen Teil (35, 45, 55, 65, 85, 95, 105, 115) auf einer Seite und einen Teil (36, 46, 56, 66, 86, 96, 106, 116) auf einer anderen Seite. Der Teil auf der einen Seite besitzt einen größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse bei dem Schneidteil, wenn dieser von einer axialen Richtung betrachtet wird. Der Teil auf der anderen Seite ist auf einer Seite der Rotationsachse entgegengesetzt zu dem Teil auf der einen Seite angeordnet. Eine Rohdichte des Teils auf der einen Seite ist geringer als eine Rohdichte des Teils auf der anderen Seite.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-024310 , welche am 10. Februar 2015 angemeldet wurde, und der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-224777 , welche am 17. November 2015 angemeldet wurde, deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Werkzeughalter.
Allgemeiner Stand der Technik
Wie in Patentliteratur 1 usw. offenbart, ist ein Werkzeughalter bekannt, um ein Schneidwerkzeug zu halten, welches ein Werkstück schneidet, während dieses um eine Rotationsachse rotiert. Der Werkzeughalter besitzt einen festgelegten Teil, welcher durch eine Hauptwelle einer Werkzeugmaschine, wie eines Bearbeitungszentrums, gehalten ist, und einen Schneidteil, an welchem ein Schneidwerkzeug angebracht ist.
Literatur des Standes der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2011-194482 A

Kurzfassung der Erfindung
Der für eine Bearbeitung, wie Bohren oder Umformen, verwendete Werkzeughalter kann den Werkzeughalter aufweisen, der in einer radialen Richtung hin zu einer Seite vorsteht, welche bei der Rotationsachse zentriert ist. In diesem Fall wird eine Gestalt des Schneidteils mit Bezug auf die Rotationsachse asymmetrisch, und dadurch liegt ein Schwerpunkt des Werkzeughalters bei einem Haltezustand des Schneidteils von der Rotationsachse entfernt. Entsprechend kann ein dynamisches Gleichgewicht des Werkzeughalters verloren gehen und der Werkzeughalter kann eine Schwingung hervorrufen, wenn dieser betätigt wird, und dadurch kann sich eine Bearbeitungsgenauigkeit verschlechtern.
Die vorliegende Offenbarung adressiert die vorstehend beschriebenen Punkte und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Werkzeughalter vorzusehen, der eine Bearbeitungsgenauigkeit verbessern kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung hält ein Werkzeughalter ein Schneidwerkzeug, das ein Werkstück schneidet, während dieses um eine Rotationsachse umläuft. Der Werkzeughalter besitzt einen festgelegten Teil und einen Schneidteil. Der festgelegte Teil ist durch eine Hauptwelle einer Werkzeugmaschine gehalten. Der Schneidteil ist integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen und besitzt eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse. Das Schneidwerkzeug ist an dem Schneidteil angebracht. Der Schneidteil besitzt einen Teil auf einer Seite und einen Teil auf einer anderen Seite. Der Teil auf der einen Seite besitzt ausgehend von einer axialen Richtung betrachtet einen größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse bei dem Schneidteil. Der Teil auf der anderen Seite ist auf einer Seite der Rotationsachse entgegengesetzt zu dem Teil auf der einen Seite angeordnet. Eine Rohdichte des Teils auf der einen Seite ist geringer als eine Rohdichte des Teils auf der anderen Seite. Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration nähert sich ein Schwerpunkt des Werkzeughalters unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs der Rotationsachse an.
Alternativ hält gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Werkzeughalter ein Schneidwerkzeug, das ein Werkstück schneidet, während dieses um eine Rotationsachse umläuft. Der Werkzeughalter besitzt einen festgelegten Teil und einen Schneidteil. Der festgelegte Teil ist durch eine Hauptwelle einer Werkzeugmaschine gehalten. Der Schneidteil ist integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen und besitzt eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse. Das Schneidwerkzeug ist an dem Schneidteil angebracht. Der Werkzeughalter besitzt in einem Haltezustand bzw. einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs einen virtuellen Schwerpunkt, wenn abgeschätzt wird, dass der festgelegte Teil und der Schneidteil massiv sind. Der Schneidteil besitzt Gleichgewichts-Anpasslöcher, welche vorgesehen sind, um einen tatsächlichen Schwerpunkt des Werkzeughalters in dem Haltezustand des Schneidwerkzeugs anzupassen, so dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt näher an der Rotationsachse liegt.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird das dynamische Gleichgewicht des Werkzeughalters angepasst, um ein Ungleichgewicht des Werkzeughalters zu mäßigen bzw. zu reduzieren. Folglich kann die Schwingung des Werkzeughalters unterdrückt werden, wenn der Werkzeughalter in dem Haltezustand des Schneidwerkzeugs um die Rotationsachse rotiert. Daher kann verhindert werden, dass sich die Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der Schwingung verschlechtert.
Ein Herstellungsverfahren eines Werkzeughalters gemäß der vorliegenden Offenbarung dient zum Herstellen eines Werkzeughalters mit einem festgelegten Teil und einem Schneidteil. Der festgelegte Teil ist durch eine Hauptwelle einer Werkzeugmaschine gehalten. Der Schneidteil ist integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen und besitzt eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf eine Rotationsachse. Ein Schneidwerkzeug ist an dem Schneidteil angebracht. Der Schneidteil besitzt einen Teil auf einer Seite und einen Teil auf einer anderen Seite. Der Teil auf der einen Seite besitzt ausgehend von einer axialen Richtung betrachtet einen größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse bei dem Schneidteil. Der Teil auf der anderen Seite ist auf einer Seite der Rotationsachse entgegengesetzt zu dem Teil auf der einen Seite angeordnet. Der Teil des Schneidteils auf der einen Seite besitzt ein Loch, welches auf einer Außenfläche des Teils auf der einen Seite offen ist, und/oder einen umschlossenen Hohlraum, welcher nach außen geschlossen ist. Eine Rohdichte bzw. ein Raumgewicht des Teils des Schneidteils auf der einen Seite ist geringer als eine Rohdichte des Teils auf der anderen Seite. Der Schneidteil wird unter Verwendung eines 3D-Druckers ausgebildet. Das Loch und der umschlossene Hohlraum werden gleichzeitig vorgesehen, während der Schneidteil geformt wird.
Hierbei entspricht der „Raum bzw. Volumen“ eines Objekts einer Summe eines Volumens des Objekts, eines Volumens eines Lochs, das bei dem Objekt vorgesehen ist und auf einer Oberfläche des Objekts offen ist, und eines Volumens eines Hohlraums, der bei dem Objekt vorgesehen ist und nach außen hin abgeschlossen ist. Das „Raumgewicht“ bzw. die „Rohdichte“ entspricht einem Wert, der durch Dividieren einer Masse des Objekts durch den Raum erhalten wird.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher.
1 ist eine schematische Abbildung, welche einen Werkzeughalter gemäß einer ersten Ausführungsform unter einer Bedingung darstellt, bei welcher dieser an einer Hauptwelle einer Werkzeugmaschine angebracht ist.
2 ist eine perspektivische Abbildung, welche den in 1 gezeigten Werkzeughalter unter einer Haltebedingung eines Schneidwerkzeugs darstellt.
3 ist eine Abbildung, welche den Werkzeughalter unter der Bedingung des Schneidwerkzeugs darstellt, wenn dieser ausgehend von einer in 2 gezeigten Richtung III betrachtet wird.
4 ist eine Abbildung, welche lediglich den in 3 gezeigten Werkzeughalter darstellt.
5 ist eine Abbildung, welche den Werkzeughalter unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs darstellt, wenn dieser ausgehend von einer in 3 gezeigten Richtung V betrachtet wird.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 5 gezeigten Linie VI-VI.
7 ist eine längsverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
8 ist eine längsverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
9 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 8 gezeigten Linie IX-IX.
10 ist eine querverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
11 ist eine längsverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
12 ist eine längsverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
13 ist eine längsverlaufende Querschnittsansicht, welche einen Werkzeughalter gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt.
14 ist eine Abbildung, welche eine Außenseite eines Werkzeughalters unter einer Haltebedingung eines Schneidwerkzeugs gemäß einer achten Ausführungsform darstellt.
15 ist eine Abbildung, welche den Werkzeughalter aus Sicht einer in 14 gezeigten Richtung XV darstellt.
16 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 14 gezeigten Linie XVI-XVI.
17 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 14 gezeigten Linie XVII-XVII.
18 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 14 gezeigten Linie XVIII-XVIII.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil, welcher einem in einer vorangehenden Ausführungsform beschriebenen Teil entspricht oder äquivalent dazu ist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und auf eine sich wiederholende Beschreibung des Teils kann verzichtet werden. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration bei einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine weitere vorangehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, unter der Voraussetzung, dass in der Kombination kein Nachteil liegt
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Ein Werkzeughalter 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist in 1 gezeigt. Der Werkzeughalter 10 ist an einer Hauptwelle 12 einer Werkzeugmaschine 11 angebracht. Die Hauptwelle 12 entspricht einer Rotationsobjektwelle, welche betätigt wird, um um eine spezifizierte Rotationsachse AX zu rotieren.
Ein Schneidwerkzeug 13 ist an dem Werkzeughalter 10 angebracht. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Schneidwerkzeug 13 einer austauschbaren Klinge, das heißt, einem Wegwerfwerkzeug. Das Schneidwerkzeug 13 ist durch den Werkzeughalter 10 gehalten und schneidet ein Werkstück 15 unter Verwendung einer Kante 16, während dieses in Zusammenhang mit einer Rotation des Werkzeughalters 10 um die Rotationsachse AX umläuft. 1 zeigt einen Zustand, in welchem der Werkzeughalter 10 in einem Haltezustand bzw. einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 zum Bohren verwendet wird.
Wie in 1 bis 6 gezeigt ist, besitzt der Werkzeughalter 10 einen festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 21. Der festgelegte Teil 20 und der Schneidteil 21 sind aus dem gleichen Material, das heißt Metall, hergestellt und integral miteinander vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können der festgelegte Teil 20 und der Schneidteil 21 aus Eisenmetall hergestellt sein. Der festgelegte Teil 20 ist durch die Hauptwelle 12 (Bezug auf 1) gehalten und besitzt eine säulenförmige Gestalt.
Wie in 2 gezeigt ist, besitzt der Schneidteil 21 eine Welle 22 und einen vorstehenden Teil bzw. Vorsprungsteil 23. Die Welle 22 erstreckt sich ausgehend von dem festgelegten Teil 20 in einer axialen Richtung (Bezug auf 3). Der vorstehende Teil 23 steht ausgehend von einem Endteil der Welle 22 auf einer Seite entgegengesetzt zu dem festgelegten Teil 20 nach radial außen vor. Ein Ausmaß des vorstehenden Teils 23 entspricht einem solchen gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 3 gezeigt ist, besitzt der vorstehende Teil 23 eine erste Oberfläche 23a und eine zweite Oberfläche 23b, welche in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen.
Der vorstehende Teil 23 besitzt einen Spitzenteil, und der Spitzenteil besitzt eine Wand auf einer Rotations-Vorderseite in einer Rotationsrichtung R (Bezug auf 1 und 5) des Werkzeughalters 10. Der Spitzenteil ist mit einem vertieften Teil 24 vorgesehen. Der vertiefte Teil 24 ist sowohl in der axialen Richtung hin zu einer Seite benachbart zu dem festgelegten Teil 20 als auch in einer radialen Richtung nach außen offen. Das Schneidwerkzeug 13 ist an dem vertieften Teil 24 angebracht bzw. montiert. Das Schneidwerkzeug 13 ist durch eine Schraube 26, welche in eine bei einem Boden des vertieften Teil 24 vorgesehene Schraubenöffnung 25 eingeschraubt ist, an dem vorstehenden Teil 23 fixiert.
Das Schneidwerkzeug 13 besitzt drei Kanten 16, 17, 18. Wie in 3 gezeigt ist, steht die Kante 16 ausgehend von der ersten Oberfläche 23a des vorstehenden Teils 23 in der axialen Richtung vor. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht „die das Werkstück schneidende Kante“ der Kante 16. Die Kante 17 erstreckt sich ausgehend von dem vorstehenden Teil 23 nach radial außen. Die Kante 18 ist in dem vertieften Teil 24 aufgenommen. Der vertiefte Teil 24 besitzt eine Ecke bei einer Position entsprechend der Kante 18, und die Ecke ist mit einer Löseöffnung 34 vorgesehen, welche verhindert, dass die Kante 18 mit dem Werkzeughalter 10 in Kontakt steht.
Wenn die Kante 16 deren Nutzbarkeit bzw. Lebensdauer überschreitet, kann die Kante 17 oder die Kante 18 das Schneiden in einer Art und Weise übernehmen, dass das Schneidwerkzeug 13 rotiert und erneut an dem Schneidteil 21 befestigt wird. Beispielsweise dient die Kante 17 als „die das Werkstück schneidende Kante“, wenn das Schneidwerkzeug 13 ausgehend von einem in 3 gezeigten Zustand im Uhrzeigersinn rotiert.
Das Schneidwerkzeug 13 ist angeordnet, um in Richtung hin zu einer Seite in der radialen Richtung mit Bezug auf die Rotationsachse AX vorzustehen. Mit anderen Worten, das Schneidwerkzeug 13 ist auf einer Seite der Rotationsachse AX in der radialen Richtung angeordnet, so dass eine der drei Kanten 16, 17, 18 ausgehend von dem vorstehenden Teil 23 des Schneidteils 21 nach außen vorsteht. Der Schneidteil 21 ist derart konfiguriert, dass dieser der vorstehend beschriebenen Anordnung des Schneidwerkzeugs 13 entspricht und daher eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse AX besitzt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Teil des Schneidteils 21 mit einem größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse AX in der axialen Richtung betrachtet als „Teil 35 auf einer Seite“ bezeichnet, und ein Teil des Schneidteils 21, welcher sich auf einer Seite der Rotationsachse AX entgegengesetzt zu dem Teil 35 auf der einen Seite befindet, wird als „Teil 36 auf einer anderen Seite“ bezeichnet (Bezug auf 4). Mit anderen Worten, „der Teil 35 auf der einen Seite“ entspricht einem Teil des Schneidteils 21 mit dem größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung und „der Teil 36 auf der anderen Seite“ entspricht einem Teil des Schneidteils 21, welcher auf der Seite der Rotationsachse AX entgegengesetzt zu dem Teil 35 auf der einen Seite angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht ein Teil des Schneidteils 21, welcher in der axialen Richtung betrachtet von der Rotationsachse AX am weitesten entfernt liegt, einer Spitze des Schneidteils 21. Mit anderen Worten, der Teil des Schneidteils 21 mit dem größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung, das heißt, der Teil, bei welchem ein Abstand von der Rotationsachse AX zu dem Teil bei dem Schneidteil 21 am längsten ist, entspricht einem radial äußeren Ende des vorstehenden Teils 23. Wie in 5 gezeigt ist, ist eine virtuelle Ebene P als eine Ebene definiert, welche senkrecht zu einer virtuellen Linie L1, die das radial äußere Ende des vorstehenden Teils 23 und die Rotationsachse AX verbindet, ist und die Rotationsachse AX durchläuft. Der Teil 35 auf der einen Seite befindet sich auf einer Seite der virtuellen Ebene P und umfasst die Spitze des Schneidteils 21. Der Teil 36 auf der anderen Seite befindet sich auf der anderen Seite der virtuellen Ebene P entgegengesetzt zu dem Teil 35 auf der einen Seite.
Hierbei ist definiert, dass der Werkzeughalter 10 unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 einen virtuellen Schwerpunkt Gv besitzt, wenn abgeschätzt wird, dass der festgelegte Teil 20 und der Schneidteil 21 massiv sind. Wenn gesagt wird, dass ein Objekt „massiv“ ist, bedeutet dies, dass die Gesamtheit eines Lochs, das in dem Objekt vorgesehen ist und auf einer Außenfläche des Objekts offen ist, und eines Hohlraums, welcher bei dem Objekt vorgesehen ist und nach außen hin geschlossen ist, mit Metall gefüllt ist, welches dem gleichen Metall entspricht, das den Werkzeughalter 10 bildet. Zusätzlich ist definiert, dass der Werkzeughalter 10 einen tatsächlichen Schwerpunkt G besitzt, wenn sich der Werkzeughalter 10 in einem Haltezustand des Schneidwerkzeugs 13 befindet.
Ein Raum des Teils 35 auf der einen Seite ist wegen des vorstehenden Teils 23 größer als ein Raum des Teils 36 auf der anderen Seite. Andererseits besitzt der Teil 35 auf der einen Seite Löcher 30A, 30B, 30C, 30D, welche auf einer Außenfläche des Schneidteils 21 offen sind. Entsprechend ist eine Raumdichte bzw. Rohdichte des Teils 35 auf der einen Seite geringer als eine Rohdichte des Teils 36 auf der anderen Seite. Daher liegt der tatsächliche Schwerpunkt G im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX. Das heißt, eine Strecke zwischen der Rotationsachse AX und dem tatsächlichen Schwerpunkt G ist kürzer als eine Strecke zwischen der Rotationsachse AX und dem virtuellen Schwerpunkt Gv. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der tatsächliche Schwerpunkt G auf der Rotationsachse AX. Mit anderen Worten, der Schneidteil 21 besitzt die Löcher 30A, 30B, 30C, 30D als „Ausgleichs- bzw. Gleichgewichts-Anpasslöcher“, welche vorgesehen sind, um den tatsächlichen Schwerpunkt G derart anzupassen, dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX liegt. In der nachfolgenden Beschreibung stehen die Löcher 30A, 30B, 30C, 30D kollektiv für „ein Loch 30“, wenn es nicht notwendig ist, die Löcher 30A, 30B, 30C, 30D voneinander zu unterscheiden.
Das Loch 30A ist in dem vorstehenden Teil 23 angeordnet, so dass in der axialen Richtung betrachtet eine Gesamtlänge des Lochs 30A in der radialen Richtung und sämtliche Umfänge des Lochs 30A mit dem vertieften Abschnitt 24 überlappen. Das heißt, das Loch 30A ist in einem Spitzenbereich des vorstehenden Teils 23 auf der Rotations-Vorderseite in der Rotationsrichtung R angeordnet. Das Loch 30A ist auf einer Seite des vertieften Teils 24 angeordnet, welche in der axialen Richtung entgegengesetzt zu dem festgelegten Teil 20 liegt. Das Loch 30A entspricht einem mit einem Boden versehenen Loch, das sich in der axialen Richtung ausgehend von der zweiten Oberfläche 23b in Richtung hin zu dem vertieften Teil 24 erstreckt. Die zweite Oberfläche 23b entspricht einer Oberfläche des vorstehenden Teils 23, welche auf einer Seite entgegengesetzt zu dem festgelegten Teil 20 angeordnet ist. Das Loch 30A ist benachbart zu dem Schneidwerkzeug 13 angeordnet, um die von dem Schneidwerkzeug 13 hin zu dem Schneidteil 21 übertragene Wärme abzugeben.
Das Loch 30B ist in dem vorstehenden Teil 23 derart angeordnet, dass in der axialen Richtung betrachtet ein Punkt des Lochs 30B in der radialen Richtung und/oder ein Punkt sämtlicher Umfänge des Lochs 30B nicht mit dem vertieften Teil 24 überlappen. Das heißt, das Loch 30B ist in einem Rotations-Rückbereich des vorstehenden Teils 23 in der Rotationsrichtung R, einem Zwischenbereich des vorstehenden Teils 23 in der Rotationsrichtung R oder einem Bodenbereich des vorstehenden Teils 23 angeordnet. Das Loch 30B entspricht einem Durchgangsloch, welches sich in der axialen Richtung ausgehend von der zweiten Oberfläche 23b des vorstehenden Teils 23 hin zu der ersten Oberfläche 23a des vorstehenden Teils 23 auf einer Seite benachbart zu dem festgelegten Teil 20 erstreckt. Bei dem Spitzenteil des vorstehenden Teils 23 sind mehr als ein Loch des Lochs 30B angeordnet, um benachbart zu dem Schneidwerkzeug 13 zu sein, um die von dem Schneidwerkzeug 13 hin zu dem Schneidteil 21 übertragene Wärme abzugeben.
Das Loch 30C ist in einem Grenzbereich zwischen der Welle 22 und dem vorstehenden Teil 23 vorgesehen. Das Loch 30C entspricht einem mit einem Boden versehenen Loch, das sich in der axialen Richtung ausgehend von einer Oberfläche 28 der Welle 22 erstreckt. Die Oberfläche 28 entspricht einer Oberfläche der Welle 22 auf der Seite entgegengesetzt zu dem festgelegten Teil 20.
Das Loch 30D ist bei einem Teil der Welle 22 vorgesehen, welcher bei bzw. von dem Teil 35 auf der einen Seite umfasst ist. Das Loch 30D entspricht einem mit einem Boden versehenen Loch, das sich in der axialen Richtung ausgehend von der Oberfläche 28 der Welle 22 erstreckt. Wenn mehr als ein Loch des Lochs 30D vorgesehen sind, nehmen die Längen der Löcher 30D in der axialen Richtung mit einer Annäherung an die Rotationsachse AX ab.
Der bei bzw. von dem Teil 35 auf der einen Seite umfasste Teil der Welle 22 besitzt einen dichten Teil 37 und einen dünnen Teil 38. Eine Rohdichte des dichten Teils 37 ist gleich der Rohdichte des Teils 36 auf der anderen Seite. Eine Rohdichte des dünnen Teils 38 ist kleiner bzw. geringer als die Rohdichte des dichten Teils 37. Der Teil 36 auf der anderen Seite und der dichte Teil 37 besitzen kein Loch und keinen Hohlraum und sind ein aus Metall hergestellter Festkörper bzw. entsprechen einem Vollmaterial. Andererseits ist der dünne Teil 38 mit dem Loch 30D vorgesehen und dadurch als ein Teil definiert, welcher keinem aus Metall hergestellten Festkörper entspricht, das heißt, als ein Teil mit einem Hohlraum im Inneren. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt eine Länge des dünnen Teils 38 in der axialen Richtung mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung zu.
Wie in 5 gezeigt ist, entspricht eine Gestalt des Lochs 30, wenn dieses in einer Richtung betrachtet wird, in welcher sich das Loch 30 erstreckt, das heißt, eine Gestalt des Lochs in einem querverlaufenden Querschnitt, keiner runden Gestalt. Das heißt, das Loch 30 entspricht einem Loch, welches nicht durch einen einzelnen Satz bzw. einen einzelnen Bohrvorgang unter Verwendung eines Bohrers vorgesehen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Gestalt des Lochs in dem querverlaufenden Querschnitt einer hexagonalen Gestalt. Die Löcher 30 sind derart angeordnet, dass Ebenen der Innenwände der Löcher 30 nebeneinander angeordnet sind. Folglich besitzt der Teil des Schneidteils 21, welcher mit den Löchern 30 vorgesehen ist, eine Wabenstruktur.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform steht die das Werkstück 15 schneidende Kante 16 in der axialen Richtung von der ersten Oberfläche 23a des vorstehenden Teils 23 vor und die Löcher 30 erstrecken sich in einer Richtung, welche im Wesentlichen mit einer Aktions- bzw. Bearbeitungsrichtung zusammenfällt, in welcher eine Last auf den Schneidteil 21 aufgebracht wird, wenn das Werkstück 15 geschnitten wird. Das heißt, der Schneidteil 21 besitzt eine Struktur, welche integral mit hohlen Säulen vorgesehen ist, die sich in der Richtung erstrecken, welche im Wesentlichen mit der Bearbeitungsrichtung zusammenfällt, in welcher die Last auf den Schneidteil 21 aufgebracht wird.
Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren des Werkzeughalters 10 beschrieben.
Der Werkzeughalter 10 wird unter Verwendung eines 3D-Druckers ausgebildet. Insbesondere wird ein Vorgang (das heißt, ein Pulversintern), bei welchem eine flach bzw. eben ausgebreitete Schicht eines feinen Metallpulvers durch eine Laserbestrahlung gesintert wird, wiederholt, so dass der Werkzeughalter 10 dreidimensional geformt wird. Die Löcher 30 werden gleichzeitig mit dem Schneidteil 21 durch den 3D-Drucker vorgesehen. Der Werkzeughalter wird auch bei den nachfolgenden Ausführungsformen unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet.
Effekte der vorliegenden Ausführungsform werden nachfolgend beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben ist, besitzt der Werkzeughalter 10 den festgelegten Teil 20 und den Schneidteil 21 gemäß der ersten Ausführungsform. Der festgelegte Teil 20 ist durch die Hauptwelle 12 der Werkzeugmaschine 11 gehalten. Der Schneidteil 21 ist integral mit dem festgelegten Teil 20 vorgesehen und besitzt eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse AX. Das Schneidwerkzeug 13 ist an dem Schneidteil 21 angebracht. Die Rohdichte des Teils 35 des Schneidteils 21 auf der einen Seite ist geringer als eine Rohdichte des Teils 36 des Schneidteils 21 auf der anderen Seite.
Das dynamische Gleichgewicht des Werkzeughalters 10 wird in einer Art und Weise angepasst, dass der tatsächliche Schwerpunkt G des Werkzeughalters 10 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart angepasst wird, dass dieser näher an der Rotationsachse AX liegt, um ein Ungleichgewicht zu beheben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform befindet sich der tatsächliche Schwerpunkt G auf der Rotationsachse AX. Daher kann eine Schwingung des Werkzeughalters 10 unterdrückt werden, welche hervorgerufen wird, wenn der Werkzeughalter 10 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 um die Rotationsachse AX rotiert. Folglich kann eine Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der Schwingung unterdrückt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform besitzt der Schneidteil 21 die Löcher 30, welche vorgesehen sind, um den tatsächlichen Schwerpunkt G des Werkzeughalters 10 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart anzupassen, dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX liegt.
Daher kann eine Schwingung des Werkzeughalters 10 unterdrückt werden, welche hervorgerufen wird, wenn der Werkzeughalter 10 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 um die Rotationsachse AX rotiert. Folglich kann eine Verschlechterung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der Schwingung unterdrückt werden.
Zusätzlich besitzt der Schneidteil 21 gemäß der ersten Ausführungsform die Welle 22 und den vorstehenden Teil 23, welcher ausgehend von der Welle in der radialen Richtung nach außen vorsteht. Die Welle 22 besitzt einen Teil, welcher bei bzw. von dem Teil 35 auf der einen Seite umfasst ist. Der Teil der Welle 22 besitzt den dichten Teil 37 und den dünnen Teil 38. Der dichte Teil 37 besitzt die gleiche Rohdichte wird der Teil 36 auf der anderen Seite. Die Rohdichte des dünnen Teils 38 ist kleiner bzw. geringer als die Rohdichte des dichten Teils 37. Die Länge des dünnen Teils 38 in der axialen Richtung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung zu. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nehmen die Längen der Löcher 30 in der axialen Richtung mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung zu. Da die Länge des dünnen Teils 38 in der axialen Richtung nicht gleichmäßig ist, wie vorstehend beschrieben ist, kann der tatsächliche Schwerpunkt G derart eingestellt sein, dass dieser näher an der Rotationsachse AX liegt.
Der Teil 35 auf der einen Seite besitzt gemäß der ersten Ausführungsform das Loch 30, welches bei der Außenfläche des Teils 35 auf der einen Seite in der axialen Richtung offen ist.
Entsprechend kann die Rohdichte des Teils 35 auf der einen Seite geringer eingestellt sein als die Rohdichte des Teils 36 auf der anderen Seite.
Das Schneidwerkzeug 13 besitzt die Schneidkante 16, welcher das Werkstück 15 schneidet, und dieses ist an dem Schneidteil 21 angebracht, so dass die Schneidkante 16 von der ersten Seitenfläche 23a des vorstehenden Teils 23 in der axialen Richtung vorsteht. Die Löcher 30 erstrecken sich in der axialen Richtung. Das heißt, der Schneidteil 21 besitzt die Struktur, welche integral mit den hohlen Säulen vorgesehen ist, die sich in der Richtung erstrecken, die im Wesentlichen mit der Bearbeitungsrichtung zusammenfällt, in welcher die Last auf den Schneidteil 21 aufgebracht wird. Folglich kann eine Steifigkeit des Schneidteils 21 zum Ertragen bzw. Aushalten der Last erhöht werden.
Die Löcher 30 umfassen das Loch 30A und das Loch 30B gemäß der ersten Ausführungsform. Das Loch 30B ist bei dem Spitzenteil des vorstehenden Teils 23 angeordnet. Das Loch 30A und das Loch 30B sind benachbart zu dem Schneidwerkzeug 13 angeordnet, um die von dem Schneidwerkzeug 13 hin zu dem Schneidteil 21 übertragene Wärme abzugeben. Folglich kann eine Wärmeabgabeleistung des Schneidteils 21 verbessert werden.
Der Teil des Schneidteils 21, welcher mit den Löchern 30 vorgesehen ist, besitzt gemäß der ersten Ausführungsform eine Wabenstruktur. Folglich kann der Werkzeughalter 10 mit Sicherheit eine ausreichende Steifigkeit zum Ertragen der auf den Werkzeughalter 10 aufgebrachten Last besitzen, wenn das Werkstück 15 geschnitten wird, obwohl der Werkzeughalter 10 die Löcher 30 besitzt.
Die Löcher 30 besitzen gemäß der ersten Ausführungsform die hexagonale Gestalt in dem querverlaufenden Querschnitt. Folglich können eine Steifigkeitszunahme des Werkzeughalters 10 und eine Gewichtsabnahme des Werkzeughalters 10 gleichzeitig erreicht werden.
Der Werkzeughalter 10 (das heißt, der festgelegte Teil 20 und der Schneidteil 21) wird gemäß der ersten Ausführungsform unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet. Die Löcher 30 werden unter Verwendung des 3D-Druckers gleichzeitig mit dem Schneidteil 21 vorgesehen. Folglich können die Löcher 30 auf einfache Art und Weise vorgesehen werden, auch wenn die Löcher 30 einem Loch entsprechen, das nicht durch einen einzelnen Satz unter Verwendung eines Bohrers vorgesehen werden kann. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, dass die Löcher 30 nach dem Ausbilden des festgelegten Teils 20 und des Schneidteils 21 in einem unterschiedlichen Vorgang vorgesehen werden, wodurch die Herstellungsarbeitsstunden reduziert werden können.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben. Ein Werkzeughalter 40 der zweiten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 41. Der Schneidteil 41 wird unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet und entspricht einem integral geformten Stück, welches aus verschiedenen Materialien hergestellt ist. Der Schneidteil 41 besitzt eine Welle 42 und einen vorstehenden Teil 43. Der vorstehende Teil 43 besitzt eine erste Seitenfläche 43a und eine zweite Seitenfläche 43b, welche in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen. Die Welle 42 besitzt einen Teil benachbart zu dem festgelegten Teil 20, und der Teil ist aus Eisenmetall hergestellt. Der vorstehende Teil 43 und ein Teil der Welle 42 benachbart zu dem vorstehenden Teil 43 sind aus einem Aluminiummaterial hergestellt. Eine strichpunktierte Linie L2 mit zwei Punkten in 7 entspricht einer Grenzlinie zwischen dem aus dem Eisenmetall hergestellten Teil und dem aus dem Aluminiummaterial hergestellt Teil. Ein Teil 45 des Schneidteils 41 auf einer Seite besitzt eine Rohdichte, die kleiner bzw. geringer ist als eine Rohdichte eines Teils 46 auf einer anderen Seite.
Folglich befindet sich ein tatsächlicher Schwerpunkt des Werkzeughalters 40 in einem Haltezustand bzw. unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt des Werkzeughalters 40 näher an der Rotationsachse AX. Daher kann in gleicher Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Schwingung des Werkzeughalters 40 unterdrückt werden, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert.
Da der Schneidteil 41 aus verschiedenen Materialien hergestellt ist, kann jeder Abschnitt aus einem geeigneten Material hergestellt sein. Beispielsweise kann ein Basisabschnitt der Welle 42 aus einem Eisenmetall hergestellt sein, um die Steifigkeit davon zu erhöhen. Der vorstehende Teil 43 und ein Spitzenteil der Welle 42, hin zu welchen Wärme von dem Schneidwerkzeug 13 auf einfache Art und Weise übergeht, können aus einem Aluminiummaterial hergestellt sein, um eine Wärmeabgabeleistung zu verbessern.
Die Welle 42 besitzt einen bei bzw. von dem Teil 45 auf der einen Seite umfassten Teil. Der Teil besitzt einen dichten Teil 47 und einen dünnen Teil 48. Eine Rohdichte des dünnen Teils 48 ist kleiner bzw. geringer als eine Rohdichte des dichten Teils 47. Eine Länge des dünnen Teils 48 in der axialen Richtung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX zu.
Da die Länge des dünnen Teils 48 in der axialen Richtung nicht gleichmäßig ist, wie vorstehend beschrieben ist, kann der tatsächliche Schwerpunkt des Werkzeughalters 40 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart eingestellt sein, dass dieser näher an der Rotationsachse AX liegt.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. Ein Werkzeughalter 50 der dritten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 51. Der Schneidteil besitzt eine Welle 52 und einen vorstehenden Teil 53. Der vorstehende Teil 53 besitzt eine erste Seitenfläche 53a und eine zweite Seitenfläche 53b, welche in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen. Der Schneidteil 51 besitzt einen Teil 55 auf einer Seite, der mit mehr als einem Loch eines Lochs 54 als das „Gleichgewichts-Anpassloch“ vorgesehen ist. Der Schneidteil 51 besitzt ferner einen Teil 56 auf einer anderen Seite, und eine Rohdichte des Teils 55 auf der einen Seite ist kleiner bzw. geringer als eine Rohdichte des Teils 56 auf der anderen Seite.
Folglich befindet sich ein tatsächlicher Schwerpunkt G des Werkzeughalters 50 unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt Gv des Werkzeughalters 40 näher an der Rotationsachse AX. Daher kann in gleicher Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Schwingung des Werkzeughalters 40 unterdrückt werden, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert.
Das Loch 54 ist in einer Rotationsrichtung R des Werkzeughalters 50 ausgehend von einer Rotations-Rückseite hin zu einer Rotations-Vorderseite in einem Querschnitt senkrecht zu der Rotationsachse AX offen. Entsprechend strömt Außenluft in das Loch 54, wenn der Werkzeughalter 50 rotiert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Loch 54 in der Rotationsrichtung R ausgehend von der Rotations-Vorderseite hin zu der Rotations-Rückseite offen. Das heißt, das Loch 54 entspricht einem Durchgangsloch.
Eine Wärmeabgabeleistung des Schneidteils 51 kann durch das Vorsehen des Lochs 54 verbessert sein, da Luft durch das Loch 54 strömt, wenn der Werkzeughalter 50 rotiert.
Die Welle 52 besitzt einen Teil, welcher bei bzw. von dem Teil 55 auf der einen Seite umfasst ist. Der Teil besitzt einen dichten Teil 57 und einen dünnen Teil 58. Eine Rohdichte des dünnen Teils 58 ist kleiner bzw. geringer als eine Rohdichte des dichten Teils 57. Der dünne Teil 58 ist mit dem Loch 54 vorgesehen. Andererseits ist der dichte Teil 57 nicht mit dem Loch 54 vorgesehen. Eine Länge des dünnen Teils 58 in der axialen Richtung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse in der radialen Richtung zu.
Da die Länge des dünnen Teils 58 in der axialen Richtung nicht gleichmäßig ist, wie vorstehend beschrieben, kann der tatsächliche Schwerpunkt G des Werkzeughalters 50 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart eingestellt sein, dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX liegt.
Gemäß der dritten Ausführungsform entspricht „die das Werkstück schneidende Schneidkante“ der Schneidkante 17. Das Schneidwerkzeug 13 ist derart an dem Schneidteil 51 angebracht, dass die Schneidkante 17 in der radialen Richtung von dem Schneidteil 41 vorsteht. Das Loch 54 erstreckt sich in einer Richtung, die im Wesentlichen mit einer Tangentialrichtung der Rotationsrichtung R des Werkzeughalters 50 zusammenfällt, das heißt, der Bearbeitungsrichtung, in welcher eine Last auf den Schneidteil 51 aufgebracht wird, wenn das Werkstück 15 geschnitten wird.
Das heißt, der Schneidteil 51 besitzt die Struktur, welche integral mit den hohlen Säulen vorgesehen ist, die sich in der Richtung erstrecken, welche im Wesentlichen mit der Bearbeitungsrichtung zusammenfällt, in welcher die Last auf den Schneidteil 21 aufgebracht wird. Folglich kann eine Steifigkeit des Schneidteils 51 zum Ertragen bzw. Aushalten der Last erhöht werden.
(Vierte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform mit Bezug auf 10 beschrieben. Ein Werkzeughalter 60 der vierten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil und einen Schneidteil 61. Der Schneidteil 61 besitzt eine Welle 62 und einen vorstehenden Teil 63. Der Schneidteil 61 besitzt einen Teil 65 auf einer Seite, welcher mit mehr als einem Loch der Löcher 54 und mehr als einem Loch eines Lochs 64 als die „Gleichgewichts-Anpasslöcher“ vorgesehen ist. Der Schneidteil 61 besitzt ferner einen Teil 66 auf einer anderen Seite. Eine Rohdichte des Teils 65 auf der einen Seite ist kleiner bzw. geringer als eine Rohdichte des Teils 66 auf der anderen Seite.
Folglich befindet sich ein tatsächlicher Schwerpunkt G des Werkzeughalters 60 unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt Gv des Werkzeughalters 60 näher an der Rotationsachse AX. Daher kann die Schwingung des Werkzeughalters 40, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert, in gleicher Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
Das Loch 64 ist derart vorgesehen, dass eine Richtung, in welcher sich das Loch 64 erstreckt, die Richtung kreuzt, in welcher sich das Loch 54 erstreckt. Das heißt, das Loch 54 und das Loch 64 sind miteinander gekoppelt.
Ein Oberflächenbereich des Schneidteils 61, welcher mit Luft in Kontakt steht, nimmt im Vergleich zu diesem der dritten Ausführungsform durch das Vorsehen des Lochs 54 und des Lochs 64 zu. Zusätzlich ist ein Ausmaß eines Pfads, durch welchen eine in den Schneidteil 61 strömende Luft hin zu einer Außenseite des Schneidteils 61 strömt, erhöht. Daher kann eine Wärmeabgabeleistung des Schneidteils 61 weiter verbessert werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 11 beschrieben. Ein Werkzeughalter 90 der fünften Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 91. Der Schneidteil 91 besitzt eine Welle 92 und einen vorstehenden Teil 93. Der vorstehende Teil 93 besitzt eine erste Seitenfläche 93a und eine zweite Seitenfläche 93b, die in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen. Der vorstehende Teil 93 besitzt in gleicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform ferner den vertieften Teil 24. Der Schneidteil 91 besitzt einen Teil 95 auf einer Seite, welcher mit einem umschlossenen Hohlraum 94A, einem umschlossenen Hohlraum 94B, einem umschlossenen Hohlraum 94C und einem umschlossenen Hohlraum 94D als das „Gleichgewichts-Anpassloch“ vorgesehen ist. Der umschlossene Hohlraum 94A ist bei einem Spitzenteil des vorstehenden Teils 93 auf der Rotations-Vorderseite in der Rotationsrichtung R und auf der Seite des vertieften Teils 94 entgegengesetzt zu dem festgelegten Teil 20 in der axialen Richtung angeordnet. Der umschlossene Hohlraum 94B ist in einem Rotations-Rückbereich des vorstehenden Teils 93 in der Rotationsrichtung R, einem Zwischenbereich des vorstehenden Teils 93 in der Rotationsrichtung R und einem Bodenbereich des vorstehenden Teils 93 angeordnet. Der umschlossene Hohlraum 94C ist in einem Grenzbereich zwischen der Welle 92 und dem vorstehenden Teil 93 vorgesehen. Der umschlossene Hohlraum 94D ist in einem Teil der Welle 92 vorgesehen, der bei bzw. von einem Teil 95 auf einer Seite umfasst ist. Der Schneidteil 91 besitzt ferner einen Teil 96 auf einer anderen Seite. Eine Rohdichte des Teils 95 auf der einen Seite ist kleiner bzw. geringer als eine Rohdichte des Teils 96 auf der anderen Seite.
Folglich ist ein tatsächlicher Schwerpunkt G des Werkzeughalters 90 unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt Gv des Werkzeughalters 90 näher an der Rotationsachse AX angeordnet. Daher kann die Schwingung des Werkzeughalters 40, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert, in gleicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
In der nachfolgenden Beschreibung stehen die umschlossenen Hohlräume 94A, 94B, 94C, 94D kollektiv für „einen umschlossenen Hohlraum 94“, wenn es nicht notwendig ist, die umschlossenen Hohlräume 94A, 94B, 94C, 94D voneinander zu unterscheiden. Der umschlossene Hohlraum 94 entspricht einem Loch, das sich in der axialen Richtung erstreckt und auf der Außenfläche (das heißt, einer Innenwandfläche des vertieften Teils 24, der ersten Seitenfläche 93a, der zweiten Seitenfläche 93b und der Endfläche 28) nicht offen ist. Das heißt, der umschlossene Hohlraum 94 ist nach außen abgeschlossen. Der Schneidteil 91 mit dem umschlossenen Hohlraum wird nicht durch eine Schneidbearbeitung ausgebildet, dieser kann jedoch auf einfache Art und Weise unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet werden. Der umschlossene Hohlraum 94 wird unter Verwendung des 3D-Druckers gleichzeitig mit dem Schneidteil 91 ausgebildet.
Gemäß der fünften Ausführungsform kann eine im Inneren des Werkzeughalters 90 auftretende Korrosion im Vergleich zu einem Fall unterdrückt werden, bei welchem der Teil 95 des Schneidteils 91 auf der einen Seite mit einem Loch vorgesehen ist, das auf der Außenfläche des Teils 95 auf der einen Seite offen ist, da das nach außen abgeschlossene Loch vorgesehen ist.
Die Welle 92 besitzt einen Teil, welcher bei bzw. von dem Teil 95 auf der einen Seite umfasst ist. Der Teil besitzt einen dichten Teil 97 und einen dünnen Teil 98. Eine Rohdichte des dünnen Teils 98 ist geringer als eine Rohdichte des dichten Teils 97. Der dünne Teil 98 ist mit dem umschlossenen Hohlraum 94D vorgesehen. Andererseits ist der dichte Teil 97 nicht mit dem umschlossenen Hohlraum 94D vorgesehen. Eine Länge des dünnen Teils 98 in der axialen Richtung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung zu.
Da die Länge des dünnen Teils 98 in der axialen Richtung nicht gleichmäßig ist, wie vorstehend beschrieben, kann der tatsächliche Schwerpunkt G des Werkzeughalters 90 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart eingestellt sein, dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX liegt.
Gemäß der fünften Ausführungsform entspricht „die das Werkstück schneidende Schneidkante“ der Schneidkante 16. Das Schneidwerkzeug 13 ist derart an dem Schneidteil 91 angebracht, dass die Schneidkante 16 in der axialen Richtung von dem Schneidteil 91 vorsteht. Der umschlossene Hohlraum 94 erstreckt sich in einer Richtung, die im Wesentlichen mit der axialen Richtung zusammenfällt, das heißt, der Bearbeitungsrichtung, in welcher eine Last auf den Schneidteil 91 aufgebracht wird, wenn das Werkstück 15 geschnitten wird.
Das heißt, der Schneidteil 91 besitzt die Struktur, die integral mit den hohlen Säulen vorgesehen ist, welche sich in der Richtung erstrecken, die im Wesentlichen mit der Bearbeitungsrichtung zusammenfällt, in welcher die Last auf den Schneidteil 91 aufgebracht wird. Folglich kann eine Steifigkeit des Schneidteils 91 zum Ertragen der Last erhöht werden.
Zusätzlich sind mehr als ein Hohlraum des umschlossenen Hohlraums 94A und mehr als ein Hohlraum des umschlossenen Hohlraums 94B, welche bei dem Spitzenteil des vorstehenden Teils 93 vorgesehen sind, benachbart zu dem Schneidwerkzeug 13 angeordnet, um die von dem Schneidwerkzeug 13 hin zu dem Schneidteil 91 übertragene Wärme abzugeben. Folglich kann eine Wärmeabgabeleistung des Schneidteils 91 verbessert werden.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 12 beschrieben. Ein Werkzeughalter 100 der sechsten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 101. Der Schneidteil 101 besitzt eine Welle 102 und einen vorstehenden Teil 103. Der vorstehende Teil 103 besitzt eine erste Seitenfläche 103a und eine zweite Seitenfläche 103b, welche in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen. Der Schneidteil 101 besitzt einen Teil 105 auf einer Seite, welcher unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet ist, um eine Netz- bzw. Gitterstruktur aufzuweisen. Vergrößerte Abschnitte des Teils 105 auf der einen Seite sind in 12 dargestellt. Eine Gitterdimension bzw. ein Gittermaß nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX zu.
Ein umschlossener Hohlraum 104 ist in jedem Gitter des Teils 105 auf der einen Seite vorgesehen. Ein Hohlraumverhältnis des Teils 105 auf der einen Seite nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX zu. Das Hohlraumverhältnis entspricht einem Verhältnis des Hohlraums pro Volumeneinheit. Der Schneidteil 101 besitzt ferner einen Teil 106 auf einer anderen Seite. Da der Teil 105 auf der einen Seite den umschlossenen Hohlraum 104 besitzt, ist eine Rohdichte des Teils 105 auf der einen Seite geringer als eine Rohdichte des Teils 106 auf der anderen Seite. Zusätzlich nimmt die Rohdichte des Teils 105 auf der einen Seite mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung ab.
Folglich ist ein tatsächlicher Schwerpunkt G des Werkzeughalters 100 unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt Gv des Werkzeughalters 100 näher an der Rotationsachse AX angeordnet. Daher kann die Schwingung des Werkzeughalters 40, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert, in gleicher Art und Weise zu der ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
Der umschlossene Hohlraum 104 der sechsten Ausführungsform ist nach außen abgeschlossen. Folglich wird ein Inneres des Werkzeughalters 100 im Vergleich zu einem Fall, bei welchem der Teil 105 des Schneidteils 101 auf der einen Seite mit einem Loch vorgesehen ist, das auf der Außenfläche des Teils 105 auf der einen Seite offen ist, nicht korrodiert.
Die Welle 102 besitzt einen Teil, welcher bei bzw. von dem Teil 105 auf der einen Seite umfasst ist. Der Teil besitzt einen dichten Teil 107 und einen dünnen Teil 108. Eine Rohdichte des dünnen Teils 108 ist geringer als eine Rohdichte des dichten Teils 107. Der dünne Teil 108 ist mit dem umschlossenen Hohlraum 104 vorgesehen. Andererseits ist der dichte Teil 107 nicht mit dem umschlossenen Hohlraum 104 vorgesehen. Eine Länge des dünnen Teils 108 in der axialen Richtung nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung zu.
Da die Länge des dünnen Teils 108 in der axialen Richtung nicht gleichmäßig ist, wie vorstehend beschrieben, kann der tatsächliche Schwerpunkt G des Werkzeughalters 100 unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 derart eingestellt sein, dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt Gv näher an der Rotationsachse AX angeordnet ist.
(Siebte Ausführungsform)
Eine siebte Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf 13 beschrieben. Ein Werkzeughalter 110 der siebten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 111. Der Schneidteil 111 besitzt eine Welle 112 und einen vorstehenden Teil 113. Der vorstehende Teil 113 besitzt eine erste Seitenfläche 113a und eine zweite Seitenfläche 113b, die in der axialen Richtung entgegengesetzt zueinander liegen. Der Schneidteil 111 besitzt einen Teil 115 auf einer Seite. Der Teil 115 auf der einen Seite wird unter Verwendung des 3D-Druckers ausgebildet und besitzt darin einen umschlossenen Hohlraum 114 mit einer Blasengestalt. Das Hohlraumverhältnis des Teils 115 auf der einen Seite nimmt mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX zu. Der Schneidteil 111 besitzt ferner einen Teil 116 auf einer anderen Seite. Da der Teil 115 auf der einen Seite den umschlossenen Hohlraum 114 besitzt, ist eine Rohdichte des Teils 115 auf der einen Seite geringer als eine Rohdichte des Teils 116 auf der anderen Seite. Zusätzlich nimmt die Rohdichte des Teils 115 auf der einen Seite mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse AX in der radialen Richtung ab.
Der Werkzeughalter 110 besitzt die gleiche Konfiguration wie der Werkzeughalter 100 der sechsten Ausführungsform, mit Ausnahme eines Punktes, dass der umschlossene Hohlraum 114 die Blasengestalt besitzt. Daher kann gemäß der siebten Ausführungsform ein ähnlicher Effekt wie bei der sechsten Ausführungsform erlangt werden.
(Achte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine achte Ausführungsform mit Bezug auf 14 bis 18 beschrieben. Ein Werkzeughalter 70 der achten Ausführungsform besitzt den festgelegten Teil 20 und einen Schneidteil 71. Zwei Schneidwerkzeuge 13 sind an dem Schneidteil 71 angebracht.
Der Schneidteil 71 besitzt einen Basisabschnitt 72, einen Werkzeugbefestigungsabschnitt 73 und einen Werkzeugbefestigungsabschnitt 74, welche in dieser Reihenfolge ausgehend von dem festgelegten Teil 20 angeordnet sind. Die Werkzeugbefestigungsabschnitte 73, 74 sind bei unterschiedlichen Positionen in der axialen Richtung angeordnet.
Der Werkzeugbefestigungsabschnitt 73 besitzt einen vorstehenden Teil 75, der in der radialen Richtung nach außen vorsteht. Wie in 15 gezeigt ist, besitzt der vorstehende Teil 74 eine Wand auf der Rotations-Vorderseite in der Rotationsrichtung R, und die Wand ist mit einem vertieften Teil 81 vorgesehen. Das Schneidwerkzeug 13 passt in den vertieften Teil 81 bzw. dieses ist dort angebracht. Das Schneidwerkzeug 13 ist zwischen einem Boden des vertieften Teils 81 und einem Fixierungselement 82 angeordnet und durch das Fixierungselement 82 fixiert.
Der Werkzeugbefestigungsabschnitt 74 besitzt einen vorstehenden Teil 76, welcher in der radialen Richtung nach außen vorsteht. Der vorstehende Teil 76 besitzt eine Wand auf der Rotations-Vorwärtsseite in der Rotationsrichtung R, und die Wand ist mit einem vertieften Teil 83 vorgesehen. Das Schneidwerkzeug 13 passt in den vertieften Teil 83 bzw. dieses ist dort angebracht. Das Schneidwerkzeug 13 ist zwischen einem Boden des vertieften Teils 83 und einem Fixierungselement 84 angeordnet und durch das Fixierungselement 84 fixiert.
Das Schneidwerkzeug 13 ist positioniert, um mit Bezug auf die Rotationsachse AX in der radialen Richtung hin zu einer Seite vorzustehen. Die Werkzeugbefestigungsabschnitte 73, 74 besitzen entsprechend die vorstehenden Teile 75, 76, um einer Anordnung des Schneidwerkzeugs 13 zu entsprechen. Folglich ist jeder der Werkzeugbefestigungsabschnitte 73, 74 mit Bezug auf die Rotationsachse AX asymmetrisch.
Der Schneidteil 71 besitzt einen Teil 85 auf einer Seite, welcher mit einem umschlossenen Hohlraum 87 und Löchern 88, 89 als die „Gleichgewichts-Anpasslöcher“ vorgesehen ist. Der umschlossene Hohlraum 87 ist bei einer inneren Peripherie des Basisabschnitts 72 vorgesehen, um sich ausgehend von dem Basisabschnitt 72 hin zu dem Werkzeugbefestigungsabschnitt 73 zu erstrecken, und dieser ist nach außen hin geschlossen. Das Loch 88 ist bei einer Außenperipherie des Basisabschnitts 72 vorgesehen, um sich ausgehend von dem Basisabschnitt 72 zu dem Werkzeugbefestigungsabschnitt 73 zu erstrecken. Ein Ende des Lochs 88 benachbart zu dem festgelegten Teil 20 ist auf einer Außenfläche des Basisabschnitts 72 offen. Das Loch 89 ist bei einer Außenperipherie des Werkzeugbefestigungsabschnitts 73 vorgesehen, um den Werkzeugbefestigungsabschnitt 73 zu durchlaufen.
Der Schneidteil 71 besitzt ferner einen Teil 86 auf einer anderen Seite. Da der Teil 85 auf der einen Seite den umschlossenen Hohlraum 87 und die Löcher 88, 89 besitzt, ist eine Rohdichte des Teils 85 auf der einen Seite geringer als eine Rohdichte des Teils 86 auf der anderen Seite. Folglich befindet sich ein tatsächlicher Schwerpunkt G des Werkzeughalters 70 bei einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs 13 im Vergleich zu einem virtuellen Schwerpunkt Gv des Werkzeughalters 70 näher an der Rotationsachse AX. Daher kann die Schwingung des Werkzeughalters 40, wenn der Werkzeughalter 40 rotiert, in gleicher Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform unterdrückt werden.
Der umschlossene Hohlraum 87 und die Löcher 88, 89 sind spiralförmig um die Rotationsachse AX herum vorgesehen und besitzen erste Enden, die von dem festgelegten Teil 20 entfernt angeordnet sind, und zweite Enden, die benachbart zu dem festgelegten Teil 20 angeordnet sind. Die ersten Enden sind entsprechend in der Rotationsrichtung R auf einer Vorderseite der zweiten Enden angeordnet. Folglich wird eine Steifigkeit des Schneidteils 71 zum Ertragen der auf den Schneidteil 71 aufgebrachten Last, wenn das Werkstück 15 geschnitten wird, im Vergleich zu einem Fall erhöht, bei welchem der umschlossene Hohlraum und die Löcher vorgesehen sind, um sich in der axialen Richtung gerade zu erstrecken.
(Modifikationen)
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben wurde, ist es verständlich, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen in einem Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung abdecken. Es ist erkennbar, dass Strukturen, welche bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, bevorzugten Strukturen entsprechen und die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist, die bevorzugten Strukturen aufzuweisen. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung umfasst sämtliche Modifikationen, welche äquivalent zu der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung sind oder in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auftreten.
Als eine Modifikation können das Loch und der umschlossene Hohlraum vorgesehen sein, um sich ausgehend von dem festgelegten Teil über den Schneidteil zu erstrecken. Das heißt, die Gleichgewichts-Anpasslöcher können in dem festgelegten Teil, nicht nur bei dem Schneidteil vorgesehen sein.
Als eine Modifikation können das Loch und der umschlossene Hohlraum in dem Teil auf der anderen Seite vorgesehen sein, nicht nur in dem Teil auf der einen Seite.
Als eine Modifikation kann der bei dem Teil des Schneidteils auf der einen Seite vorgesehene dünne Teil die gleiche Länge in der axialen Richtung ausgehend von einem Ende hin zu einem anderen Ende des dünnen Teils in der radialen Richtung besitzen.
Als eine Modifikation können das Loch und der umschlossene Hohlraum eine von der hexagonalen Gestalt abweichende Gestalt, wie eine runde Gestalt, eine elliptische Gestalt oder eine rechtwinklige Gestalt in dem querverlaufenden Querschnitt besitzen.
Als eine Modifikation sind das Loch und der umschlossene Hohlraum nicht darauf beschränkt, sich gerade zu erstrecken, und diese können gekrümmt sein oder einen geraden Teil und einen gekrümmten Teil aufweisen.
Als eine Modifikation ist der Teil des Schneidteils, welcher mit dem Loch und dem umschlossenen Hohlraum vorgesehen ist, nicht darauf beschränkt, dass dieser die Wabenstruktur besitzt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht der Werkzeughalter dem integral geformten Stück, welches aus einem Eisenmaterial und einem Aluminiummaterial hergestellt ist. Der Werkzeughalter kann jedoch einem integral geformten Stück entsprechen, welches aus einer anderen Materialkombination hergestellt ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform besitzt der Schneidteil das Loch, welches den Schneidteil in der Tangentialrichtung der Rotationsrichtung R durchläuft. Der Schneidteil kann jedoch einen umschlossenen Hohlraum besitzen, welcher nach außen geschlossen ist. Der umschlossene Hohlraum kann sich in der Tangentialrichtung der Rotationsrichtung R erstrecken und dieser ist auf einer Außenfläche des Schneidteils nicht offen.
Gemäß den sechsten und siebten Ausführungsformen besitzt der Schneidteil den nach außen abgeschlossenen umschlossenen Hohlraum. Der umschlossene Hohlraum der sechsten und siebten Ausführungsformen kann jedoch einem Hohlraum entsprechen, welcher auf der Außenseite teilweise offen ist.
Gemäß den fünften, sechsten und siebten Ausführungsformen ist der bei dem Schneidteil vorgesehene umschlossene Hohlraum hohl. Es kann jedoch Metallpulver, welches nicht geschmolzen wird, wenn der Schneidteil durch das Pulversintern geformt wird, im Inneren des umschlossenen Hohlraums angeordnet sein.
Als eine Modifikation können die Gleichgewichts-Anpasslöcher drei oder mehr Durchgangslöcher umfassen, die sich gegenseitig kreuzen. Gemäß dieser Konfiguration kann die Wärmeabgabeleistung weiter verbessert werden.
Als eine Modifikation kann der Werkzeughalter unter Verwendung des 3D-Druckers mit einem von dem Pulversintern abweichenden Verfahren ausgebildet werden.
Als eine Modifikation kann der Werkzeughalter zum Durchführen eines Bohrens verwendet werden, und dieser kann zum Durchführen anderer Vorgänge verwendet werden.

Claims

Werkzeughalter, welcher ein Schneidwerkzeug (13) hält, wobei das Schneidwerkzeug ein Werkstück (15) schneidet, während dieses um eine Rotationsachse (AX) umläuft, wobei der Werkzeughalter aufweist: einen festgelegten Teil (20), welcher durch eine Hauptwelle (12) einer Werkzeugmaschine (11) gehalten ist; und einen Schneidteil (21, 41, 51, 61, 71, 91, 101, 111), welcher integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen ist und eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse besitzt, wobei das Schneidwerkzeug an dem Schneidteil angebracht ist, wobei der Schneidteil einen Teil (35, 45, 55, 65, 85, 95, 105, 115) auf einer Seite und einen Teil (36, 46, 56, 66, 86, 96, 106, 116) auf einer anderen Seite besitzt, wobei der Teil auf der einen Seite einen größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse bei dem Schneidteil besitzt, wenn dieser ausgehend von einer axialen Richtung betrachtet wird, und wobei der Teil auf der anderen Seite auf einer Seite der Rotationsachse entgegengesetzt zu dem Teil auf der einen Seite angeordnet ist, und eine Rohdichte des Teils auf der einen Seite geringer ist als eine Rohdichte des Teils auf der anderen Seite.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, wobei die Rohdichte des Teils (105, 115) auf der einen Seite des Schneidteils mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse in einer radialen Richtung abnimmt.
Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schneidteil aufweist: eine Welle (22, 42, 52, 62, 92, 102, 111), und einen vorstehenden Teil (23, 43, 53, 63, 93, 103, 113), welcher ausgehend von der Welle in einer radialen Richtung nach außen vorsteht, wobei die Welle einen von dem Teil des Schneidteils auf der einen Seite umfassten Teil besitzt, wobei der Teil der Welle aufweist: einen dichten Teil (37, 47, 57, 97, 107, 117), und einen dünnen Teil (38, 48, 58, 98, 108, 118) mit einer geringeren Rohdichte im Vergleich zu dem dichten Teil, und wobei eine Länge des dünnen Teils in der axialen Richtung mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse in der radialen Richtung zunimmt.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Teil des Schneidteils auf der einen Seite eine Mehrzahl von umschlossenen Hohlräumen besitzt, die nach außen abgeschlossen sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 4, wobei das Schneidwerkzeug eine Schneidkante besitzt, welche das Werkzeug schneidet und derart an dem Schneidteil angebracht ist, dass die Schneidkante in der axialen Richtung von dem Schneidteil vorsteht, und die Mehrzahl von umschlossenen Hohlräumen (94) sich in der axialen Richtung erstrecken.
Werkzeughalter nach Anspruch 4, wobei das Schneidwerkzeug eine Schneidkante besitzt, welche das Werkzeug schneidet und derart an dem Schneidteil angebracht ist, dass die Schneidkante in einer radialen Richtung von dem Schneidteil vorsteht, und die Mehrzahl von umchlossenen Hohlräumen sich in einer Tangentialrichtung einer Rotationsrichtung (R) des Werkzeughalters erstrecken.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei zumindest einer aus der Mehrzahl von umschlossenen Hohlräumen (87, 94, 104, 114) benachbart zu dem Schneidwerkzeug angeordnet ist, um die von dem Schneidwerkzeug hin zu dem Schneidteil übertragene Wärme abzugeben.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Teil des Schneidteils auf der einen Seite eine Mehrzahl von Löchern (30, 54, 64, 88, 89) besitzt, die auf einer Außenfläche des Teils auf der einen Seite offen sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 8, wobei die Mehrzahl von Löchern (54) in einer Rotationsrichtung (R) des Werkzeughalters ausgehend von einer Rotations-Rückseite hin zu einer Rotations-Vorderseite offen sind.
Werkzeughalter nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Schneidwerkzeug eine Schneidkante besitzt, welche das Werkstück schneidet und derart an dem Schneidteil angebracht ist, dass die Schneidkante in der axialen Richtung von dem Schneidteil vorsteht, und die Mehrzahl von Löchern (30, 64) sich in der axialen Richtung erstrecken.
Werkzeughalter nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Schneidwerkzeug eine Schneidkante besitzt, welche das Werkzeug schneidet und derart an dem Schneidteil angebracht ist, dass die Schneidkante in einer radialen Richtung von dem Schneidteil vorsteht, und die Mehrzahl von Löchern (54) sich in einer Tangentialrichtung der Rotationsrichtung (R) des Werkzeughalters erstrecken.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei zumindest eines aus der Mehrzahl von Löchern (30, 54, 64, 89) benachbart zu dem Schneidwerkzeug angeordnet ist, um die von dem Schneidwerkzeug hin zu dem Schneidteil übertragene Wärme abzugeben.
Werkzeughalter, welcher ein Schneidwerkzeug (13) hält, wobei das Schneidwerkzeug ein Werkstück (15) schneidet, während dieses um eine Rotationsachse (AX) umläuft, wobei der Werkzeughalter aufweist: einen festgelegten Teil (20), welcher durch eine Hauptwelle (12) einer Werkzeugmaschine (11) gehalten ist; und einen Schneidteil (21, 41, 51, 61, 71, 91, 101, 111), welcher integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen ist und eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse besitzt, wobei das Schneidwerkzeug an dem Schneidteil angebracht ist, wobei der Werkzeughalter unter einer Haltebedingung des Schneidwerkzeugs einen virtuellen Schwerpunkt (Gv) besitzt, wenn abgeschätzt wird, dass der festgelegte Teil und der Schneidteil massiv sind, und der Schneidteil eine Mehrzahl von Gleichgewichts-Anpasslöchern (30, 54, 64, 87, 88, 89, 94, 104, 114) besitzt, welche vorgesehen sind, um einen tatsächlichen Schwerpunkt (G) des Werkzeughalters unter der Haltebedingung des Schneidwerkzeugs anzupassen, so dass dieser im Vergleich zu dem virtuellen Schwerpunkt näher an der Rotationsachse liegt.
Werkzeughalter nach Anspruch 13, wobei die Mehrzahl von Gleichgewichts-Anpasslöchern spiralförmig um die Rotationsachse vorgesehen sind und erste Enden, welche entfernt von dem festgelegten Teil angeordnet sind, und zweite Enden, welche benachbart zu dem festgelegten Teil angeordnet sind, besitzen, wobei die ersten Enden in einer Rotationsrichtung (R) des Werkzeughalters entsprechend auf einer Vorderseite der zweiten Enden angeordnet sind.
Herstellungsverfahren eines Werkzeughalters, wobei der Werkzeughalter aufweist: einen festgelegten Teil (20), welcher durch eine Hauptwelle (12) einer Werkzeugmaschine (11) gehalten ist; und einen Schneidteil (21, 41, 51, 61, 71, 91, 101, 111), welcher integral mit dem festgelegten Teil vorgesehen ist und eine asymmetrische Gestalt mit Bezug auf die Rotationsachse (AX) besitzt, wobei das Schneidwerkzeug (13) an dem Schneidteil angebracht ist, wobei der Schneidteil einen Teil (35, 45, 55, 65, 85, 95, 105, 115) auf einer Seite und einen Teil (36, 46, 56, 66, 86, 96, 106, 116) auf einer anderen Seite besitzt, wobei der Teil auf der einen Seite einen größten Vorsprungsbetrag ausgehend von der Rotationsachse (AX) bei dem Schneidteil besitzt, wenn dieser ausgehend von einer axialen Richtung betrachtet wird, und wobei der Teil auf der anderen Seite auf einer Seite der Rotationsachse entgegengesetzt zu dem Teil auf der einen Seite angeordnet ist, und der Teil des Schneidteils auf der einen Seite ein Loch (30, 54, 64, 88, 89), welches auf einer Außenfläche des Teils auf der einen Seite offen ist, und/oder einen umschlossenen Hohlraum (87, 94, 104, 114), welcher nach außen abgeschlossen ist, besitzt, wobei eine Rohdichte des Teils des Schneidteils auf der einen Seite geringer ist als eine Rohdichte des Teils auf der anderen Seite, der Schneidteil unter Verwendung eines 3D-Druckers ausgebildet wird, und das Loch und der umschlossene Hohlraum gleichzeitig vorgesehen werden, während der Schneidteil geformt wird.