DE4223645C2 - Verfahren zum Vibrations-Bearbeiten eines Werkstücks und Vibrations-Schneidvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vibrations-Bearbeiten eines Werkstücks, wobei das Werkstück mit einer Hauptschneidkante eines Schneidwerkzeugs spanabhebend bearbeitet wird und das Werkstück und das Schneidwerkzeug zur Erzeugung einer Schnittgeschwindigkeit relativ zueinander bewegt werden und die Hauptschneidkante relativ zum Werkstück zur Erzeugung eines Vorschubes bewegt wird nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vibrations-Schneidvorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstücks, enthaltend eine Schneidvorrichtung mit einem Schneidwerkzeug, das über ein Abstützmittel an der Schneidvorrichtung angeordnet ist und eine Hauptschneidkante aufweist, und ferner eine Einrichtung zum Erzeugen einer Schnittgeschwindigkeit durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Schneidwerkzeug und eine Vorschubeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Zur Formgebung wird bei Werkzeugmaschinen das Wirkpaar Werkstück-Werkzeug durch manuell oder automatisch gesteuerte Relativbewegungen in Eingriff gebracht. Bei spanabhebenden Bearbeitungsverfahren und -vorrichtungen unterscheidet man zwischen der Schnittbewegung, beispielsweise dem Drehen einer Spindel, als Hauptbewegung und der Vorschubbewegung, beispielsweise der Längsbewegung des Schneidwerkzeugs entlang des Werkstücks mit relativ niedriger Geschwindigkeit. Hierbei werden die Haupt- und Vorschubbewegungen meist durch getrennte Antriebe erzeugt.

Grundlage für die spanabhebende Bearbeitung eines Werkstücks sind sogenannte Schneidvorgänge, die mit einer plastischen Verformung des Werkstückmaterials verbunden sind. Benennung im Zusammenhang mit dem hierbei eingesetzten Werkzeug werden aus der Stammsilbe Schneid- (Schneide, Schneidfläche) abgeleitet, und jene am Werkstück von Schnitt (Schnittkante, Schnittfläche). So wird im Zusammenhang mit dem Schneidwerkzeug an der Hauptschneidkante gesprochen, die über die Durchdringung der Spanfläche über die der Span abläuft und der den Werkstück zugewandten Freifläche des Schneidteils festgelegt ist. Die Relativgeschwindigkeit zwischen der Hauptschneidkante und dem Werkstück bestimmt die Schnittgeschwindigkeit. Diese kann durch Überlagerung einzelner Geschwindigkeitskomponenten entstehen, beispielsweise einer Komponente, die sich aus einer Drehbewegung des Werkstücks um eine Achse ergibt und senkrecht zu der Vorschubrichtung verläuft, und einer Komponente, die sich aus einer Vibrationsbewegung des Schneidwerkzeugs entlang der Ausrichtung der Hauptschneidkante ergibt.

In der DE-OS 21 65 059 ist ein Vibrations- Bearbeitungsverfahren beschrieben, bei dem das Schneidwerkzeug diamantartig ausgebildet wird und das Werkstück in eine Drehbewegung versetzt wird. Das Schneidwerkzeug weist eine Längskante auf und ist an einem Abstützmittel eingespannt. Weiterhin wird das Schneidwerkzeug parallel zur Vorschubrichtung in Schwingung versetzt. Hierbei ist die Hauptschneidkante gegenüber der Vibrationsrichtung um einen gegebenen Winkel angestellt und das Schneidwerkzeug steht mit dem sich drehenden Werkstück in Eingriff, so daß eine spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks durch die Vibrationsbewegung des Schneidwerkzeugs erfolgt. Bei einem derartigen Vibrations- Bearbeiten eines Werkstücks muß jedoch mit dem Diamant ein großer Druck auf das Werkstück ausgeübt werden.

Weiterhin ist in DE 31 04 914 A1 eine Schneidvorrichtung zum Herstellen einer hyperbolischen Oberfläche beschrieben. Ein Werkstück wird um eine Achse in eine Drehbewegung versetzt, wobei gleichzeitig ein Schneidwerkzeug zur Drehachse senkrecht ausgerichtet gehalten wird. Die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs ist gegenüber der Halteachse um einen Winkel geneigt. Demnach kann das Werkstück in eine Hyperboloid-Form gebracht werden, indem die Hauptschneidkante um das sich drehende Werkstück geführt und die Halteachse gedreht wird. Eine Vibration der Hauptschneidkante erfolgt nicht.

In der US-A 46 36 117 ist ein Schneidwerkzeug mit mehreren Schneidkanten beschrieben, die unter bestimmten Winkeln zu einem zu bearbeitenden Werkstück geführt werden können.

Bei bestimmten Vibrations-Bearbeitungsverfahren wird das Zerspanen eines Werkstücks unter Aufbringung einer Schwingung oder Vibration auf die Hauptschneidkante der Schneidvorrichtung durchgeführt. Ein derartiges Bearbeitungsverfahren ist beispielsweise in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36-18 897 veröffentlicht. Gemäß diesem Vibrations-Bearbeitungsverfahren wird die spanabhebende Bearbeitung so durchgeführt, daß die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Vorschubrichtung ausgerichtet wird, wobei das Schneidwerkzeug in einer senkrecht zur Schneidkante verlaufenden Richtung in Schwingung versetzt wird, also in einer Richtung, die parallel zur Vorschubrichtung verläuft.

Bei dem soeben beschriebenen Vibrations- Bearbeitungsverfahren ist eine Begrenzung der Schneidgeschwindgkeit notwendig, damit eine Schneid- Flüssigkeit bis zur Hauptschneidkante fließen kann und während der Bearbeitung zwischen dem Span und der Hauptschneidkante fließen kann. Dies bedeutet, daß für die Bearbeitungsgeschwindigkeit v folgende Gleichung erfüllt sein muß:

v < 2 π af,

wobei

a die Schwingungsamplitude und
f die Schwingungsfrequenz ist.

Ferner ist eine hohe Leistung notwendig, um das Schneidwerkzeug in einer senkrecht zu seiner Hauptschneidkante verlaufenden Richtung in Schwingung zu versetzen. Demnach ist üblicherweise ein Schneidwerkzeug mit schmaler Hauptschneidkante benutzt worden.

Bei diesem beschriebenen Vibrations-Bearbeitungsverfahren wird das Werkstück dadurch spanabhebend bearbeitet, daß das Schneidwerkzeug unter Einhaltung der obigen Randbedingung in Schwingung versetzt wird. Dies führt jedoch zu einer niedrigen Schnittgeschwindigkeit und zu einer geringen Vorschubgeschwindigkeit. Insgesamt ergibt sich lediglich eine geringe Bearbeitungseffektivität.

Zudem ist eine hohe Leistung erforderlich, um das Schneidwerkzeug in Schwingung zu versetzen. Hieraus ergibt sich, da die Leistungsausbeute bei der spanabhebenden Bearbeitung niedrig ist und die Lebensdauer des Schneidwerkzeug gering ist.

Demnach liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vibrations-Bearbeitungsverfahren und eine Vibrations-Schneidvorrichtung zu schaffen, die ein Schneiden mit hoher Schnittgeschwindigkeit und geringer Schneidkraft ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, indem die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs in bezug auf die Richtung der Schnittgeschwindigkeit zur Erzeugung der Schnittgeschwindigkeit in einem spitzen Winkel angestellt wird und das Schneidwerkzeug in einer Richtung längs seiner Hauptschneidkante in Schwingung versetzt wird.

Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Vibrations- Schneidvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, indem die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs in einem spitzen Winkel zur Richtung der Schnittgeschwindigkeit angestellt ist und das Schneidwerkzeug mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung in einer Richtung längs der Hauptschneidkante in Schwingung versetzbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Vibrations-Bearbeitungsverfahren und der erfindungsgemäßen Vibrations-Schneidvorrichtung wird die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs in einem besonderen Winkel relativ zur Richtung der Schnittgeschwindigkeit geneigt. Eine Vorrichtung zum Erzeugen der Schwingung entlang der Hauptschneidkante steht in Eingriff mit einem Teil der Schneidvorrichtung. Das Vibrations-Bearbeitungsverfahren wird dadurch ausgeführt, daß das Schneidwerkzeug längs seiner Hauptschneidkante in Schwingung versetzt wird. Hierdurch kann die Schneidflüssigkeit, die auch Luft einschließen kann, gleich zum Schnittpunkt vordringen, unabhängig von der Schwingungsgeschwindigkeit oder der Schnittgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs. Demnach besteht keine Beschränkung der Schnittgeschwindigkeit v entsprechend der oben angegebenen Nebenbedingung v < 2πaf. Demnach kann das Vibrations-Bearbeitungsverfahren und die Vibrations- Schneidvorrichtung mit hoher und frei wählbarer Schnittgeschwindigkeit betrieben werden, so daß insgesamt eine hohe Bearbeitungs-Effektivität erreichbar ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs in einem Winkel relativ zur Richtung der Schneidgeschwindigkeit geneigt ist und das Schneidwerkzeug gleichzeitig entlang seiner Hauptschneidkante in Schwingung versetzt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die aus der Schwingung des Schneidwerkzeugs resultierende Kraftkomponente auf das Werkstück der Schnittgeschwindigkeits-Richtung nicht entgegenwirkt. Hierdurch ergibt sich ein geringer Widerstand des Werkstücks auf die Schneidvorrichtung während des Schneidvorgangs.

Dies führt auch zu einem Herabsetzen der für das Aufbringen der Schwingung auf das Schneidwerkzeug erforderlichen Leistung. Da die Leistung gering ist, kann die Breite der Hauptschneidkante groß gewählt werden. Bei einer breiten Hauptschneidkante erhöht sich die Vorschubgeschwindigkeit der Vibrations-Schneidvorrichtung. Die sich ergebende hohe Schneidgeschwindigkeit führt also insgesamt zu einer hohen Effektivität des spanabhebenden Bearbeitungsverfahrens.

Aufgrund des geringen Schneidwiderstands verringert sich die Verformung und die Beanspruchung der bearbeiteten Flächen, so daß die spanabhebend bearbeiteten Werkstückflächen eine hohe Qualität aufweisen.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vibrations- Bearbeitungsverfahrens und der erfindungsgemäßen Vibrations-Schneidvorrichtung besteht darin, daß der wirksame Einstellwinkel des Schneidwerkzeugs größer wird, als in dem Fall, in dem die Schwingung in einer senkrecht zur Hauptschneidkante verlaufenden Richtung aufgebracht wird. Hierdurch wird die Schneidwirkung der Hauptschneidkante verbessert, wobei gleichzeitig die Bildung und das Abschälen der Späne gefördert und verbessert wird.

Zudem wird die Hauptschneidkante durch die Schwingungen während des spanabhebenden Vorgangs zu einer Bewegung veranlaßt, die mit derjenigen beim Honen übereinstimmt. Die Schneidwirkung der Hauptschneidkante wird hierdurch weiter verbessert. Gleichzeitig besteht keine Gefahr, daß Material an der Hauptschneidkante anhaftet oder sich dort ablagert, wodurch ein Abrieb der Hauptschneidkante, der auf die Bildung und Anhaftung von Material zurückzuführen ist, verhindert wird. Demnach erhöht sich die Lebensdauer der Hauptschneidkante des Schneidwerkzeugs, und diese kann über eine lange Zeitdauer hinweg in einem scharfen Zustand gehalten werden.

Das Vibrations-Bearbeitungsverfahren und die Schneidvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Vorteile und Wirksamkeiten.

Bei der Schneidvorrichtung nach der Erfindung ist die Haupt-Schneidkante des Schneidwerkzeuges oder Schneidplättchens in einem bestimmten Winkel relativ zur Richtung der Schneidgeschwindigkeit des Werkstücks geneigt. Der Schneidvorgang wird darüber hinaus ausgeführt, während das Schneidwerkzeug oder das Schneidplättchen längs seiner Haupt-Schneidkante in Schwingung versetzt wird. Aus diesen Gründen kann die Schneidflüssigkeit den Schneidpunkt leicht erreichen. Demzufolge besteht keine Notwendigkeit, die Schneidgeschwindigkeit gemäß der restriktiven Beziehung v<2πaf einzuschränken (wobei v die Schneidgeschwindigkeit, a die Schwingungsamplitude und f die Schwingungsfrequenz ist) um es der Schneidflüssigkeit zu ermöglichen, bis zum Schneidpunkt vorzudringen. Aus diesem Grunde kann eine hohe Schneidgeschwindigkeit erzielt werden. Weiterhin sind der Schneidwiderstand und die Schwingungsleistung niedrig. Aus diesen Gründen kann die Breite der Haupt-Schneidkante groß gemacht werden und die Vorschubgeschwindigkeit kann innerhalb der wirksamen Länge der Haupt-Schneidkante groß gemacht werden, so daß auf diese Weise die Wirksamkeit des spanabhebenden Schneidvorganges vergrößert wird. Eine andere Besonderheit dieser Erfindung besteht darin, daß das Schneidwerkzeug oder das Schneidplättchen der Schneidvorrichtung nicht parallel zur Richtung der Schneidgeschwindigkeit in Schwingungen versetzt wird. Aus diesem Grunde ist die Leistung, die dazu benötigt wird, die Schwingung zu erzeugen, gering und der Schneidwiderstand ist ebenfalls gering. Es wird daher ein Vibrations-Bearbeitungsverfahren und eine Schneidvorrichtung erzielt, bei dem die Leistungs-Ausbeute sehr hoch ist. Da fernerhin der Schneidwiderstand gering ist, ist die Verformung der bearbeiteten Fläche gering und es kann eine fertig bearbeitete Fläche von hoher Qualität erzielt werden.

Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Schneidwerkzeug oder das Schneidplättchen der Schneidvorrichtung dazu veranlaßt wird, längs seine Haupt-Schneidkante zu schwingen, wenn es schneidet. Aus diesem Grunde wird der wirksame Einstellwinkel der Haupt-Schneidkante groß, um die Schneidwirkung zu verbessern. Gleichzeitig erzeugt die Schwingung der Haupt-Schneidkante eine Wirkung des Honens der Haupt-Schneidkante und verschiedene andere Vorteile, wie z. B. die Verhinderung des Ansetzens von abgelagertem Material auf der Haupt-Schneidkante, das Schärfen der Haupt-Schneidkante, die Verlängerung der Lebensdauer des Werkzeuges und eine Verbesserung der Abführbarkeit der abgeschnittenen Späne werden erreicht.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schneidvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung in ihrer Schneidstellung an einem zylindrischen Werkstück darstellt;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht derselben Schneidvorrichtung, wobei diese um etwa 90° um eine vertikale Achse gegenüber der Ansicht in Fig. 1 gedreht und das Werkstück weggelassen worden ist;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht derselben Schneidvorrichtung, gesehen von hinten, in Schneidstellung am Werkzeug, wobei einige Teile geschnitten dargestellt sind;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer Schneidvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein längsgerichtetes Ultraschall-Schwingungshorn als Vibrator verwendet wird;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf ein längsgerichtetes Ultraschall-Schwingungshorn, das bei einer Schneidvorrichtung verwendet wird, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer Schneidvorrichtung, bei der ein piezoelektrisches Element als Vibrator benutzt wird und die eine vierte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Schneidvorrichtung darstellt, bei der das Schneidplättchen eine gebogene Haupt-Schneidkante hat und die eine fünfte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung einer Schneidvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Ultraschall-Torsionsvibrationsvorrichtung als Vibrator verwendet wird;

Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung einer Schneidvorrichtung nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Schneidplättchen mit einer gebogenen Oberfläche benutzt wird;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines Schneidplättchenhalters bei der Schneidvorrichtung, bei der durch Verwendung eines Paares von Längs-Vibratoren eine Torsions-Vibration erzeugt wird;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung nach einer achten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein ringförmiges Schneidplättchen dazu veranlaßt wird, längs seiner Haupt-Schneidkante zu vibrieren;

Fig. 12 ist eine Ansicht in Axialrichtung des Schneidplättchens der Schneidvorrichtung gemäß Fig. 11; und

Fig. 13 ist eine Ansicht in der Axialrichtung des Schneidplättchens der Schneidvorrichtung, die eine Abwandlung der achten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

In Fig. 1, die ein Vibrations-Bearbeitungsverfahren nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist eine Schneidvorrichtung 1 im Zustand der spanabhebenden Bearbeitung der äußeren, zylindrischen Oberfläche eines zylindrischen Werkstückes 5 dargestellt. Das Schneidwerkzeug 1 hat einen Halter 2, ein Schneidplättchen 3, das eine Haupt-Schneidkante 6 hat und von dem Halter 2 gehalten wird, und einen pneumatischen Vibrator 4. Das Arbeitsende des pneumatischen Vibrators 4 ist mit dem Halter 2 in Berührungskontakt. Das zylindrische Werkstück 5 ist drehbar so gelagert, daß es in Richtung R um eine Drehachse X gedreht werden kann. Relativ zu diesem zylindrischen Werkstück 5 wird das Schneidplättchen 3 im wesentlichen auf der Höhe einer horizontalen Ebene gehalten, die durch die Drehachse X hindurchgeht. Das Schneidplättchen 3 wird dazu benötigt, die gesamte, zylindrische äußere Oberfläche des Werkstückes 5 auf eine bestimmte Abmessung spanabhebend zu bearbeiten. Zu diesem Zweck ist die Schneidvorrichtung 1 so gelagert und so ausgebildet, daß sie in der Vorschubrichtung F parallel zur Drehachse X des Werkstückes 5 bewegbar ist.

Beim Betrieb der Schneidvorrichtung 1 in dem oben beschriebene, mechanischen Aufbau, ist das Schneidplättchen 3 am Schneidpunkt P mit der Werkstück 5 in spanabhebender Berührung. Die senkrecht nach unten weisende Richtung, die durch diesen Schneidpunkt P hindurchgeht, ist die Schneidgeschwindigkeitsrichtung V des Werkstückes 5. Eine waagerechte Linie H, die durch den Schneidpunkt P hindurchgeht, ist eine Richtung, die auf der Schneidgeschwindigkeitsrichtung V senkrecht steht. In der Schneidvorrichtung 1 ist das Schneidplättchen 3 auf dem Halter 2, z. B. mit Hilfe einer Schraube 7, befestigt. Das Schneidplättchen 3 ist so befestigt, daß seine Haupt-Schneidkante 6 relativ zur waagerechten Linie H einen Winkel Θ bildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Der pneumatische Vibrator 4 ist parallel zur Haupt-Schneidkante 6 ausgerichtet und hat ein Arbeitsende, das mit dem Arbeitsende des Schneidplättchen-Halters 2 in Berührung steht. Der Vibrator 4 ist dazu bestimmt, das Schneidplättchen 3 in einer Richtung A-A′ parallel zu seiner Schneidkante 6 in Schwingungen zu versetzen. Der Neigungswinkel Θ dieser Schneidkante 6 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 30 und 70°. Der Winkel zwischen der Haupt-Schneidkante 6 und der Schneidgeschwindigkeitsrichtung V liegt daher zwischen 20 und 60°. Der Winkel Θ hat vorzugsweise die Größenordnung von 45°. Das Schneidplättchen 3 hat eine Oberfläche 8. Während der spanabhebenden Wirkung des Schneidplättchens 3 gleitet der Span 9, der von dem Werkstück 5 abgetrennt worden ist, längs der Fläche 8 und wird abgeführt.

Fig. 2 zeigt eine Schneidvorrichtung 1, gesehen von der Seite des Schneidplättchens 3. Bei dieser Ausführungsform sind längs der Abschnitte des Halters 2 ausgeschnittene Nuten 10 angeformt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Nuten 10 dienen dazu, den Elastizitäts-Koeffizienten des Halters 2 zu verändern, wodurch die Haupt-Schneidkante 6 dazu veranlaßt werden kann, noch wirksamer zu schwingen.

Es wird nun die Wirkungsweise, der Betrieb und die Brauchbarkeit der Erfindung auf der Grundlage der Schneidvorrichtung 1 beschrieben, die den oben beschriebenen, mechanischen Aufbau hat.

Fig. 3 zeigt die Schneidvorrichtung 1 und das Werkstück 5 aus der Ansicht von der Rückseite des Schneidplättchens 3, das heißt von der Fläche, die von der Schneidkante entfernt ist. Wie dargestellt, ist die Haupt-Schneidkante 6 des Schneidplättchens 3 um einen Winkel (90°-Θ) relativ zur Schneidgeschwindigkeitsrichtung V geneigt. Das Schneidplättchen 3 wird durch den pneumatischen Vibrator 4, wie dies oben bereits erwähnt worden ist, dazu gebracht, in einer Richtung AA′ parallel zu seiner Haupt-Schneidkante 6 zu schwingen. Aus diesem Grunde kann die Schneidflüssigkeit, die im breiteren Sinne auch Luft einschließt, leicht bis zum Schneidpunkt P gelangen, und zwar unabhängig von der Schneidgeschwindigkeit oder der Schwingungsgeschwindigkeit der Haupt-Schneidkante 6. Weil die Schneidflüssigkeit den Schneidpunkt 6 leicht erreicht, ist die Schneidgeschwindigkeit keiner Beschränkung aufgrund der Notwendigkeit unterworfen, daß sichergestellt werden muß, daß die Schneidflüssigkeit zum Schneidpunkt P gelangen kann, wie dies bislang der Fall war. Das heißt, die Schneidgeschwindigkeit braucht durch die oben erwähnte Zustandsformel nicht eingeschränkt zu werden: v < 2 π af (wobei v die Schneidgeschwindigkeit ist, a die Amplitude der Schwingung und f die Frequenz der Schwingung). Auf diese Weise kann ungehindert eine hohe Schneidgeschwindigkeit benutzt werden. Das heißt, daß Vibrations-Bearbeitungsverfahren und die Schneidvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ermöglichen einen spanabhebenden Bearbeitungsvorgang, der aufgrund der hohen Schneidgeschwindigkeit v sehr wirtschaftlich ist.

Erfindungsgemäß hat die Haupt-Schneidkante 6 des Schneidplättchens 3 darüber hinaus einen Neigungswinkel von (90°-Θ) relativ zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit. Die Richtung A-A der vom Vibrator 3 aufgebrachten Schwingung ist der Richtung V der Schneidgeschwindigkeit des Werkstückes 5 nicht entgegengesetzt. Aus diesem Grunde ist der Schneidwiderstand, der während des spanabhebenden Vorganges durch das Werkstück ausgeübt wird, gering. Darüber hinaus wird die Kraft, die für die Schwingung verbraucht wird, vermindert. Aus diesen Gründen kann eine hohe Schnittgeschwindigkeit v eingestellt werden. Gleichzeitig kann die Breite w der Haupt-Schneidkante 6 des Schneidplättchens 3 groß gemacht werden und die Vorschubgeschwindigkeit der Schneidvorrichtung 1 kann innerhalb des Bereiches der wirksamen Länge w·cosΘ der Haupt-Schneidkante 6 hoch sein. Eine hohe Vorschubgeschwindigkeit verbessert die Wirtschaftlichkeit der spanabhebenden Bearbeitung weiterhin. Da die Schwingung längs der Haupt-Schneidkante 6 erfolgt, entwickeln sich darüber hinaus keine Fremdschwingungen in der Schneidvorrichtung während des spanabhebenden Vorganges. Aus diesem Grunde können spanabhebend bearbeitete Flächen hoher Qualität erzeugt werden.

Ein weiterer Vorteil der Schwingung des Schneidplättchens 3 in Richtung seiner Haupt-Schneidkante 6 besteht darin, daß der wirksame Einstellwinkel der Haupt-Schneidkante 6 groß wird. Dies bewirkt eine Verbesserung der Schneidwirkung der Haupt-Schneidkante 6 und die Bildung und die Abtrennung des Spanes 9 werden gefördert. Dadurch wird auch die Beseitigung der Späne 9 verbessert. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Haupt-Schneidkante 6 durch die Schwingung dazu veranlaßt wird, eine Bewegung durchzuführen, die einer Ziehschleif-Bewegung äquivalent ist. Aus diesem Grund haften abgelagerte Materialteile nicht an der Haupt-Schneidkante 6 an. Ein Abrieb der Haupt-Schneidkante, der durch die Bildung und das Anhaften von abgelagerten Materialien verursacht wird, wird verhindert, wodurch über eine lange Zeitdauer hinweg eine scharfe Haupt-Schneidkante erhalten bleibt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist als Vibrator ein pneumatischer Vibrator benutzt worden. Als Alternative kann auch ein in Längsrichtung verlaufendes Ultraschall-Vibrationshorn der elektrostriktiven oder magnetostriktiven Art als Vibrator verwendet werden.

Fig. 4 zeigt eine Schneidvorrichtung 11, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt. Bei dieser Schneidvorrichtung 11 wird als Vibrator ein in Längsrichtung wirkendes Ultraschall-Vibrationshorn 12 einer elektrostriktiven oder einer magnetostriktiven Art verwendet. Ein Schneidplättchen 3 ist auf dem Arbeitsende dieses Vibrationshornes 12 so befestigt, daß die Haupt-Schneidkante 14 des Schneidplättchens 13 parallel zur Achse des Vibrationshornes 12 liegt. Gleichzeitig ist das Haupt-Schneidplättchen 13 in einer solchen Ausrichtung befestigt, daß seine Haupt-Schneidkante 14 in einem Winkel Θ relativ zur waagerechten Linie H geneigt ist, die ihrerseits zur Schneidgeschwindigkeitsrichtung V des Werkstückes 15 senkrecht steht. Bei dieser Ausführungsform wird das Horn 12 zu einer Schwingung in Längsrichtung veranlaßt. Demzufolge schwingt das Schneidplättchen 13 in einer Richtung, die parallel zu seiner Haupt-Schneidkante 14 liegt, das heißt bei einem Neigungswinkel von (90°-Θ) relativ zur Richtung der Schneidgeschwindigkeit des Werkstückes 15.

Bei dieser Ausführungsform wird eine Schwingung benutzt, die im Frequenzbereich des Ultraschalls liegt. Die Frequenz ist demzufolge hoch, wobei vorteilhafte Wirkungen, wie z. B. die Verminderung des Reibungskoeffizienten, erkennbar wird. Darüber hinaus ist die Haupt-Schneidkante 14 direkt am Arbeitsende des in Längsrichtung wirkenden Ultraschall-Vibrationshornes 12 angebracht. Aus diesem Grunde ist die Wirtschaftlichkeit des Schwingungs-Übertragungssystems hoch.

In Fig. 5 ist eine Schneidvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Schneidvorrichtung 21 wird ebenfalls das oben beschriebene, in Längsrichtung wirkende Ultraschall-Vibrationshorn als Vibrator verwendet. Dieses Vibrationshorn 24 kann von einer elektrostriktiven oder von einer magnetostriktiven Bauart sein. Das Horn 24 ist so gelagert, daß sein Arbeitsende in anstoßender Berührung mit dem hinteren oder proximalen Ende eines länglichen Schneidplättchenhalters 22 steht. Am anderen oder Arbeitsende dieses Halters 22 ist ein Schneidplättchen 23 befestigt. Die Haupt-Schneidkante 25 des Schneidplättchens 23 ist relativ zur Richtung der Schneidgeschwindigkeit des Werkstückes 26 in ähnlicher Weise geneigt wie bei den vorangegangenen, ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung. In Fig. 5 ist die Haupt-Schneidkante 25 so dargestellt, daß sie parallel zur Zeichnungsebene liegt und das Werkstück 26 ist so dargestellt, daß es relativ zur Zeichnungsebene geneigt ist.

Bei dieser dritten Ausführungsform der Erfindung wird das hintere Ende des Halters 22 mit Hilfe eines in Längsrichtung wirkenden Ultraschall-Vibrationshornes 24 in Schwingungen versetzt. Der Halter 22 ist in Beziehung auf den Betrieb des Hornes 24 so konstruiert, daß das Schneidplättchen 23 an einem Schwingungsbauch (oder an einem Punkt größter Amplitude) des Schwingungswellenmusters angeordnet ist und auf diese Weise mit der größtmöglichen Amplitude schwingt. Dadurch, daß auf diese Weise der Schwingungsbauch und der Schwingungsknoten des Halters 22 in Betracht gezogen werden, kann das Schneidplättchen 23 sehr wirksam in Schwingungen versetzt werden. Diejenigen Teile des Halters 22, die in den Schwingungsknoten M und N eine Null-Amplitude haben, sind auf der nicht dargestellten Werkzeugauflage der Werkzeugmaschine befestigt.

In Fig. 6 ist eine vierte Ausführungsform der Schneidvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Bei dieser Schneidvorrichtung 31 wird als Vibrator ein piezoelektrisches Element 34 verwendet. Bei der Schneidvorrichtung 31 nach dieser Ausführungsform hat ein Halter 32 an seinem Arbeitsende eine Vertiefung 32a mit einem Stufenteil 32b. In dieser Vertiefung 32a ist ein Schneidplättchen 33 verschiebbar befestigt. Zwischen dem hinteren Ende (gemäß Fig. 6) des Schneidplättchens 33 und dem Stufenteil 32b liegt ein piezoelektrisches Element 34. Die Schwingung des piezoelektrischen Elementes 34 veranlaßt das Schneidplättchen 33, in der Richtung A-A′ längs der Haupt-Schneidkante 35 des Schneidplättchens 33 zu schwingen. Wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Haupt-Schneidkante 35 relativ zur waagrechten Linie H, die ihrerseits zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit des nicht dargestellten Werkstückes senkrecht steht, in einem Winkel Θ geneigt.

Bei der Schneidvorrichtung 31 nach dieser Ausführungsform schwingt nicht der Halter 32, sondern nur das Schneidplättchen 33. Dies führt dazu, daß die Kraftwirksamkeit zur Erzeugung der Schwingung hoch ist.

In der vorangegangenen Beschreibung sind Ausführungsformen beschrieben worden, bei denen die Haupt-Schneidkanten geradlinig waren und bei denen die Oberflächen eben waren. Die Form des Schneidplättchens der Schneidvorrichtung nach der Erfindung ist jedoch auf eine solche Form nicht begrenzt. Es werden nun Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Schneidvorrichtungen beschrieben werden, bei denen die Haupt-Schneidkanten gebogen sind.

Eine Schneidvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform nach der Erfindung, bei der die Haupt-Schneidkante des Schneidplättchens gebogen ist, ist in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Schneidvorrichtung 41 ist ein Schneidplättchen 44 mit einer gebogenen Haupt-Schneidkante 43 am Arbeitsende eines Halters 42 befestigt. Das andere oder proximale Ende des Halters 42 ist mit Hilfe einer Schraube 45 auf einer Werkzeughalterung 46 befestigt. Ein Abschnitt des Halters 42 einschl. seines Arbeitsendes ragt auf diese Weise als freies Ende über die Endfläche 46a der Werkzeuglagerung 46 hinaus. Die Länge L dieses freitragenden Endes des Halters ist gleich dem Krümmungsradius der Haupt-Schneidkante 43 des Schneidplättchens 44. Ein Vibrator 47 liegt mit seinem Arbeitsende in Berührungskontakt mit einem Abschnitt nahe dem Arbeitsende des Halters 42. Im unteren Teil des Halters 42 nahe der Endfläche 46a der Werkzeughalterung 46 ist eine ausgeschnittene Nut 48 vorgesehen. Diese ausgeschnittene Nut 48 dient dazu, dem freien Ende des Halters 42 eine solche Form zu geben, daß dieses freie Ende mit geringem Schwingungsantrieb wirksam schwingen kann. Die Haupt-Schneidkante 43 des Schneidplättchens 44 ist relativ zur waagerechten Linie H, die ihrerseits zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit des nicht dargestellten Werkstückes senkrecht steht, um einen Winkel Θ geneigt. Der Vibrator 47 ist so eingestellt, daß seine Schwingungsrichtung zu dieser geneigten Richtung der Haupt-Schneidkante 43 parallel ist.

Wie dies oben erwähnt worden ist, ist die Länge L des freien Endes des Halters 42 gleich dem Krümmungsradius der Haupt-Schneidkante 43. Wenn das freie Ende des Halters 42 durch den Vibrator 47 zu Schwingungen veranlaßt wird, dann schwingt das Schneidplättchen 44 aus diesem Grunde in der Richtung A-A′ längs seiner Haupt-Schneidkante 43. Das heißt, bei der Schneidvorrichtung 41 der genannten Ausführungsform schwingt das Schwingplättchen 44 längs der gebogenen Linie seiner Haupt-Schneidkante. Aus diesem Grunde ist diese Schneidvorrichtung in der Lage, mit hoher Wirksamkeit die innere Oberfläche einer ebenen oder zylindrischen Werkstückform mit Hilfe der Schwingung spanabhebend zu bearbeiten.

Fig. 8 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Ultraschall-Drehschwingungsvorrichtung als Vibrator benutzt wird. Ein Schneidplättchen 53 mit einer ringförmigen Haupt-Schneidkante 52 ist auf dem Arbeitsende dieser Drehschwingungsvorrichtung 51 befestigt. Dieses Schneidplättchen 53 ist so geformt und so gelagert, daß die Tangente an die Haupt-Schneidkante 52 im Schneidpunkt P relativ zur waagerechten Linie H, die ihrerseits zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit des Werkstückes 54 senkrecht steht, um einen Winkel Θ geneigt ist.

Beim Betrieb dieser Ausführungsform erzeugt die Ultraschall-Drehschwingungsvorrichtung 51 eine Drehschwingung, die das Schneidplättchen 53 dazu veranlaßt, in Umfangsrichtung A-A′ seiner Haupt-Schneidkante 52 zu schwingen. Auf diese Weise wird durch die Schwingung ein spanabhebender Vorgang ausgeführt. Das Spanabheben mit Hilfe der Schwingung ist mithin auf der Innenfläche einer ebenen oder zylindrischen Werkstückform möglich, und zwar mit hoher Wirksamkeit.

In Fig. 9 ist eine Schneidvorrichtung nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ein Schneidplättchen mit einer gebogenen Oberfläche verwendet wird. Bei dieser Schneidvorrichtung 61 wird eine Ultraschall-Drehschwingungsvorrichtung 62 in ähnlicher Weise als Vibrator verwendet wie bei der vorangegangenen, sechsten Ausführungsform der Erfindung. Ein Schneidplättchen 63 mit einer gewölbten Oberfläche 64 ist auf dem Arbeitsende dieser Schwingungsvorrichtung 62 befestigt. Dieses Schneidplättchen 63 ist so geformt und so gelagert, daß die Tangente S an ihrer Haupt-Schneidkante im Punkt P größten Vorsprunges geneigt ist, um mit der waagerechten Linie H, die zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit des Werkstückes senkrecht steht, einen Winkel Θ bildet.

Beim Betrieb dieser Schneidvorrichtung 61 veranlaßt die Ultraschall-Drehschwingungsvorrichtung 62 das Schneidplättchen 63 dazu, längs seiner Haupt-Schneidkante 65 in deren Umfangsrichtung A-A′ zu schwingen. Der Spanabhebevorgang mit Hilfe der Schwingung wird auf diese Weise in ähnlicher Weise mit hoher Wirksamkeit ausgeführt, wie dies bei der vorangegangenen, sechsten Ausführungsform der Fall ist. Die Verwendung eines Schneidplättchens mit einer Oberfläche, die konvex gekrümmt ist, führt zu Vorteilen, wie z. B. zur Verbesserung der Festigkeit der Haupt-Schneidkante. Zusätzlich zur Verwendung einer Ultraschall-Drehschwingungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, gibt es noch andere Verfahren, um eine Drehschwingung aufzubringen. Ein solches Verfahren, bei dem von einer Schneidvorrichtung Gebrauch gemacht wird, bei der ein Paar von Vibratoren zum Erzeugen einer Schwingung in ihren axialen Richtungen verwendet wird, ist in Fig. 10 angedeutet. Bei diesem Verfahren hat eine Schneidvorrichtung 71 einen Halter 72 in Form eines festen Zylinders mit kreisförmigem Querschnitt. In der äußeren, zylindrischen Oberfläche dieses Halters 72 sind in Stellungen, die voneinander um einen Winkel von 180° entfernt sind, zwei Ausschnitte 73 und 74 vorgesehen, die jeweils einen gestuften Teil aufweisen. Ein Paar von Vibratoren 75 und 76, die in ihren Längsrichtungen Schwingungen erzeugen, sind so gelagert, daß ihre Arbeitsenden gegen die abgestuften Teile der jeweiligen Ausschnitte 73 und 74 anstoßen und dabei in tangentialer Richtung Schwingungen auf den Halter 72 aufbringen. Auf diese Weise wird auf den Halter 72 eine Drehschwingung aufgebracht. Die Schwingungsabläufe dieser Vibratoren 75 und 76 sind relativ zueinander so gesteuert, daß dann, wenn die Schwingung eines Vibrators auf dem Höhepunkt seiner Wellenform ist, der andere Vibrator im Wellental seiner Wellenform ist. Auf diese Weise wird der Halter 72 wirkungsvoll dazu veranlaßt, eine Drehschwingung mitzumachen.

In den Fig. 11 und 12 ist eine Vibrations-Schneidvorrichtung nach einer achten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird ein ringförmiges Schneidplättchen längs seiner Haupt-Schneidkante in Schwingungen versetzt. Gemäß Fig. 11 hat die Schneidvorrichtung 81 einen stangenförmigen Halter 82. Am Arbeitsende dieses Halters 82 ist ein ringförmiges Schneidplättchen 83 so befestigt, daß seine Haupt-Schneidkante 85 innerhalb einer Ebene liegt, die zur Achse des Halters 82 senkrecht steht. Wie dies in Fig. 12 dargestellt ist, ist der Mittelpunkt des ringförmigen Schneidplättchens 83 gegenüber dem Mittelpunkt O des Halters 82 versetzt. Bei dieser Schneidvorrichtung 81 ist der Schneidpunkt P so eingestellt, daß die Tangente S, die durch diesen Punkt hindurchgeht, relativ zur waagrechten Linie H, die ihrerseits zur Richtung V der Schneidgeschwindigkeit senkrecht steht, einen Winkel Θ bildet. An einem Teil des Arbeitsendes des Halters 62 ist eine Vertiefung 82a mit einem abgestuften Teil ausgebildet. Ein Vibrator 84 zum Erzeugen einer Schwingung in seiner Längsrichtung ist so gelagert, daß sein Arbeitsende mit dem gestuften Teil dieser Vertiefung 82a in Berührung steht. Die entsprechenden Maße und die Ausbildung der Teile dieser Schneidvorrichtung 81 sind so ausgewählt, daß die Abstände D und D′, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind, im wesentlichen gleich sind. Der Abstand D ist derjenige vom Mittelpunkt O des Halters 82 zum Angriffspunkt Q, bei dem der Vibrator 84 gegen den Halter 82 drückt. Der Abstand D′ ist derjenige vom Mittelpunkt O des Halters 82 bis zur Haupt-Schneidkante 85 des ringförmigen Schneidplättchens 83.

Beim Betrieb der Schneidvorrichtung 81 mit dem oben beschriebenen Aufbau veranlaßt die Längsschwingung des Vibrators 84 das ringförmige Schneidplättchen 83 dazu, längs seiner Haupt-Schneidkante 85 in Richtung A-A′ zu schwingen. Auf diese Weise kann ein spanabhebender Vorgang wirkungsvoll ausgeführt werden.

In Fig. 13 ist eine Schneidvorrichtung nach einer Abwandlung der achten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Schneidvorrichtung wird anstelle des ringförmigen Schneidplättchens ein Schneidplättchen 83 verwendet, das eine gebogene Haupt-Schneidkante aufweist. In Fig. 13 sind diejenigen Teile, die die gleichen oder ähnlichen sind wie die entsprechenden Teile gemäß Fig. 12, mit denselben Bezugszeichen und Buchstaben bezeichnet. Bei dieser Abwandlung ist der Abstand D vom Mittelpunkt O des Halters 82 bis zum Angriffspunkt Q des Vibrators 84 und der Abstand D′ vom Mittelpunkt O des Halters bis zum Schneidpunkt P des Schneidplättchens 83 ebenfalls im wesentlichen gleich. Ähnlich wie bei der achten Ausführungsform der Erfindung kann das Schneidplättchen 83 demzufolge längs seiner Haupt-Schneidkante 85 bei einem einfachen Aufbau der Schneidvorrichtung schwingen. Auf diese Weise wird eine Schneidvorrichtung erhalten, die bei einfachem Aufbau dennoch die hohe Wirksamkeit der Erfindung aufweist.

Claims (24)

1. Verfahren zum Vibrations-Bearbeiten eines Werkstücks (5; 15; 26), wobei

• a) das Werkstück (5; 15; 26) mit einer Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) eines Schneidwerkzeugs (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) spanabhebend bearbeitet wird,
• b) das Werkstück (5; 15; 26) und das Schneidwerkzeug (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) zur Erzeugung einer Schnittgeschwindigkeit relativ zueinander bewegt werden und die Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) relativ zum Werkstück (5; 15; 26) zur Erzeugung eines Vorschubes bewegt wird,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• c) die Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) des Schneidwerkzeugs (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) in bezug auf die Richtung (V) der Schnittgeschwindigkeit zur Erzeugung der Schnittgeschwindigkeit in einem spitzen Winkel (90° - Θ) angestellt wird, und
• d) das Schneidwerkzeug (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) in einer Richtung längs seiner Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) in Schwingung versetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück (5; 15; 26) und dem Schneidwerkzeug (3; 13; 23; 33; 43; 53; 63; 83) durch

• a) Drehen des Werkstücks (5; 15; 26) um seine Drehachse (X) und
• b) die Vorschubrichtung parallel zur Drehachse (X) längs des Werkstücks (5; 15; 26)

erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) relativ zur Richtung (V) der Schnittgeschwindigkeit in einem Winkel (90°-Θ) zwischen 20° und 60° angestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 43; 52; 65; 85) relativ zur Richtung (V) der Schnittgeschwindigkeit in einem Winkel (90°-Θ) der Größenordnung von 45° angestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (6; 14; 25) in der Form einer Geraden ausgebildet wird und daß das Schneidwerkzeug (3; 13; 23) längs dieser in Schwingung versetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (44; 52; 65; 85) als gebogene Linie ausgebildet ist und daß das Schneidwerkzeug (43; 53; 63; 83) längs dieser in Schwingung versetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (44; 52; 65; 85) als Kreisbogen ausgebildet ist und daß das Schneidwerkzeug (43; 53; 63; 83) längs dieses Kreisbogens in Schwingung versetzt wird.

8. Vibrations-Schneidvorrichtung zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstücks (5; 15; 26), enthaltend

• a) eine Schneidvorrichtung (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) mit einem Schneidwerkzeug (3; 13; 23; 33; 43; 53; 63; 83), das über ein Abstützmittel (2; 12; 22; 32; 42; 51; 62; 72; 82) an der Schneidvorrichtung (1; 11; 21; 31; 41; 51; 61; 71; 81) angeordnet ist und eine Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 44; 52; 65; 85) aufweist, und
• b) eine Einrichtung zum Erzeugen einer Schnittgeschwindigkeit durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück (5; 15; 26) und dem Schneidwerkzeug (3; 13; 23; 33; 43; 53; 63; 83) und eine Vorschubeinrichtung,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• c) die Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 44; 52; 65; 85) des Schneidwerkzeugs (3; 13; 23; 33; 43; 53; 63; 83) in einem spitzen Winkel (90°-Θ) zur Richtung (V) der Schnittgeschwindigkeit angestellt ist, und
• d) das Schneidwerkzeug (3; 13; 23; 33; 43; 53; 63; 83) mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (4; 12; 24; 34; 47; 51; 62; 75; 76; 84) in einer Richtung längs der Hauptschneidkante (6; 14; 25; 35; 44; 52; 65; 85) in Schwingung versetzbar ist.

9. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein Schneidplättchen (3; 23; 33; 43; 83) ist, das eine Hauptschneidkante (6; 25; 35; 43; 85) aufweist und am vorderen Ende des Abstützmittels (2; 22; 32; 42; 82) angeordnet ist.

10. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (4; 24; 34; 47; 84) in Berührung mit dem Abstützmittel (2; 22; 32; 42; 82) steht und so ausgebildet ist, daß die Schwingung auf das Abstützmittel (2; 22; 32; 42; 82) in einer Richtung parallel zu der Hauptschneidkante (6; 25; 35; 44; 85) des Schneidplättchens (3; 23; 33; 43; 83) übertragbar ist.

11. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (6; 25; 35; 44; 85) die Form eine Gerade ist.

12. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (44; 85) gebogenen ausgebildet ist.

13. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (4; 47; 84) am vorderen Ende des Abstützmittels (2; 24; 82) angreift und daß das hintere Ende des Abstützmittels (2; 24; 82) befestigt ist.

14. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (4; 47; 84) ein in Längsrichtung wirkendes Vibrationsmittel ist.

15. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkante (44; 85) des Schneidplättchens (43; 83) die Form eines Kreisbogens aufweist und die in Längsrichtung ausgeführte Schwingung in eine Schwingung längs des Kreisbogens der Hauptschneidkante (44; 85) übertragbar ist.

16. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (47; 84) am hinteren Ende des Abstützmittels (22) angreift und daß das Abstützmittel (22) in einem Schwingungsknoten (M oder N) befestigt ist.

17. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (33) ein Schneidplättchen mit einer Hauptschneidkante (35) ist und daß das Schneidplättchen (33) beweglich am vorderen Ende des Abstützmittels (32) angeordnet ist und daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (34) zwischen dem Abstützmittel (32) und dem Schneidplättchen (33) angeordnet ist.

18. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung ein piezoelektrisches Element (34) ist.

19. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug ein Schneidplättchen (13; 53; 63) ist, das eine Hauptschneidkante (14; 52; 62) aufweist, und daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (12; 51; 62) ein Lagermittel bildet, wobei das Schneidplättchen (13; 53; 63) auf dem vorderen Ende der Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (12; 51; 62) gelagert ist.

20. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (12) ein Längsschwingungsmittel ist.

21. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzechnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer Schwingung (51; 62) ein Drehschwingungsmittel ist.

22. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Drehschwingungsmittel (91) im wesentlichen längs des Werkstücks (54) erstreckt.

23. Vibrations-Schneidvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Drehschwingungsmittel (62) im wesentlichen senkrecht zur Drehachse (X) des Werkstückes (64) erstreckt.