不實(shí)施例表明，所述緊固區(qū)域34的位置不是對(duì)稱地分布在驅(qū)動(dòng)端31和輸出端32之間，而是更靠近驅(qū)動(dòng)端。如先前所述，這取決于振動(dòng)部分各區(qū)域的尺寸和設(shè)計(jì)。
[0054]圖6B表明了一種實(shí)施例，其中振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器23包括四個(gè)分布在圓周上的壓電兀件對(duì)應(yīng)所述振動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)部分中的四個(gè)風(fēng)扇。62表示可供應(yīng)冷卻劑或潤滑劑的流體管道。
[0055]在所示實(shí)施例中，能量接收裝置24的線圈具有最大直徑。然而，也可以設(shè)成刀頭22和切削刀刃25—起構(gòu)成最大直徑。如上所述，該實(shí)施例可以以這樣一種方式裝備:使得刀頭和機(jī)床接口之間的直徑變小。
[0056]所述刀頭的直徑(在工件上的有效直徑)為大于20毫米，也可以大于25或大于30毫米。它可以小于150毫米或小于100毫米。
[0057]所述刀具的轉(zhuǎn)速可以高于500轉(zhuǎn)每分鐘或者高于1000轉(zhuǎn)每分鐘或者高于2000轉(zhuǎn)每分鐘。它可以低于30000轉(zhuǎn)每分鐘或者低于24000轉(zhuǎn)每分鐘或者低于20000轉(zhuǎn)每分鐘。
[0058]所述扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振動(dòng)頻率可以高于5kHz或高于10kHz或高于15kHz或高于20kHz ο它可以低于100kHz或低于80kHz或低于60kHz。
[0059]—種工件加工方法包括提供具有在工件上有效直徑> 20mm的刀具，繞其旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)該刀具，激勵(lì)該刀具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，和相對(duì)工件進(jìn)刀等步驟。其相關(guān)參數(shù)可以為如上文所述。
[0060]如未明確說明，本說明書中所給出的有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)或本發(fā)明的特征應(yīng)還可彼此相互結(jié)合，只要這種結(jié)合在技術(shù)上是可行的。對(duì)方法步驟的描述還應(yīng)被理解為是對(duì)執(zhí)行這些步驟的設(shè)備機(jī)構(gòu)的描述，同樣對(duì)特定設(shè)備和部件的描述也應(yīng)當(dāng)理解為是對(duì)由這些設(shè)備和部件所實(shí)施的方法步驟的描述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種刀具(20)包括:機(jī)器側(cè)的機(jī)器接口(21)其用于將所述刀具與機(jī)床(I)連接用以繞旋轉(zhuǎn)軸(29)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(27)該刀具和相對(duì)工件送進(jìn)(26)該刀具， 工件側(cè)的刀頭(22)其帶有一個(gè)或多個(gè)用于加工工件的切削刃，其中所述刀頭的直徑大于20毫米，和所述刀具切削刃可以設(shè)置成使得它們在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)移動(dòng)，振動(dòng)單元(23)其適于使所述刀頭進(jìn)行繞所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)(28)， 能量接收裝置(24)用于接收無線供給的能量并將電能輸送給所述振動(dòng)單元。2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于:所述能量接收裝置(24)具有一個(gè)可被磁場穿過的線圈，其直接或間接地與所述振動(dòng)單元中的一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(23)相連接。3.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的刀具，其特征在于:所述線圈為環(huán)形且與所述旋轉(zhuǎn)軸(29)同心而設(shè)，并且其適于與一個(gè)在所述旋轉(zhuǎn)軸方向上相對(duì)而設(shè)的靜止線圈協(xié)同作用。4.一種根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的刀具，其進(jìn)給方向(26)垂直于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸(29)。5.一種根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的刀具，其中所述刀頭在所述工件上的有效部分具有大于15毫米或大于20毫米或大于25毫米的直徑，和/或小于150毫米或小于100毫米或小于80毫米的直徑。6.一種根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具，其中所述振動(dòng)單元(23)包括一個(gè)或多個(gè)壓電元件(41)。7.一種根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具，其包括一個(gè)細(xì)長的、沿著所述旋轉(zhuǎn)軸(29)延伸的振動(dòng)部分(31-34)，其包括: (i)設(shè)在驅(qū)動(dòng)端(31)的所述振動(dòng)單元(23)， (?)設(shè)在輸出端(32)的所述刀頭(22)，和 (iii)在這兩端之間的一個(gè)中間區(qū)域(33，34)， 其中所述中間區(qū)域(33，34)與所述機(jī)器接口(21)機(jī)械固定連接。8.一種根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具，其中所述中間區(qū)域和機(jī)器接口的連接包括一個(gè)管樣結(jié)構(gòu)(35)， (i)其環(huán)繞所述驅(qū)動(dòng)端(31)， (?)其一端固定于所述中間區(qū)域(33，34)，和 (iii)其另一端連接所述機(jī)器接口(21)。9.一種根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的刀具，其中所述驅(qū)動(dòng)端包括一個(gè)或多個(gè)與所述旋轉(zhuǎn)軸非同心而設(shè)的、平移式振動(dòng)的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(41，42)，其振動(dòng)軸在圓周方向上指向所述旋轉(zhuǎn)軸(29)ο10.—種根據(jù)權(quán)利要求6和9所述的刀具，其中壓電元件(41)的一端與所述驅(qū)動(dòng)端(31)上的一個(gè)支撐面相連接，其另一端空閑設(shè)置或與配重塊(42)相連接。11.一種根據(jù)權(quán)利要求7至10中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求所述的刀具，其尺寸和運(yùn)作這樣設(shè)置，以使得: (i)所述振動(dòng)頻率等于所述振動(dòng)部分(31-34)的一個(gè)扭轉(zhuǎn)共振頻率或其倍數(shù)， (?)所述驅(qū)動(dòng)端和/或所述輸出端位于一個(gè)繞振蕩波腹(42)為中心、距離為所述共振波長的±20%或±10%或±5%的范圍內(nèi)。12.一種根據(jù)權(quán)利要求7至11中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求所述的刀具，其尺寸和運(yùn)作這樣設(shè)置，以使得: (i)所述振動(dòng)頻率是所述振動(dòng)部分的一個(gè)扭轉(zhuǎn)共振頻率或其倍數(shù)， (?)所述中間區(qū)域、尤其其用以連接的緊固區(qū)域位于一個(gè)繞振蕩節(jié)點(diǎn)(41，43)為中心、距尚其為所述共振波長的±20%或±10%或±5%的范圍內(nèi)。13.一種根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具，其中所述刀具外周的圓周方向上的振動(dòng)幅度大于0.5微米或大于I微米或大于2微米。14.一種根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具，其中所述振動(dòng)頻率大于5kHz或大于1kHz或大于15kHz或小于10kHz或小于80kHz或小于60kHz。15.一種根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的刀具，其特征在于:所述刀具的轉(zhuǎn)數(shù)高于500轉(zhuǎn)每分鐘或高于1000轉(zhuǎn)每分鐘或高于2000轉(zhuǎn)每分鐘或低于30000轉(zhuǎn)每分鐘或低于24000轉(zhuǎn)每分鐘或低于20000轉(zhuǎn)每分鐘。16.一種根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的刀具，其特征在于:該刀具在所述刀頭(22)處包括一個(gè)或多個(gè)可單獨(dú)附接的刀片插件(25)。17.一種根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具，其特征在于:所述機(jī)器接口(21)包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的連接件，尤其一個(gè)斜錐型或HSK連接器。18.一種機(jī)床(I)包括:機(jī)架(10)，其上所設(shè)的工件臺(tái)(11)用于固持工件(2)，設(shè)在該機(jī)架上的刀具主軸(12)用于接合根據(jù)一個(gè)或多個(gè)前述權(quán)利要求所述的刀具(20)，能量發(fā)送裝置(17)用于無線傳輸能量至該刀具的能量接收裝置(24)，以及控制裝置(16)其適合于運(yùn)作所述裝配有該刀具的機(jī)器、尤其所述主軸和所述能量發(fā)送裝置。19.一種工件加工方法，包括以下步驟: 提供具有在工件上的有效直徑> 20mm的刀具， 繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)該刀具， 激勵(lì)該刀具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，和 相對(duì)工件進(jìn)刀。
【專利摘要】一種刀具(20)具有一個(gè)機(jī)器側(cè)的機(jī)器接口(21)用于將所述刀具與一個(gè)機(jī)床(1)連接用以繞旋轉(zhuǎn)軸(29)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(27)該刀具和相對(duì)工件進(jìn)刀(26)，一個(gè)工件側(cè)的刀頭(22)其帶有一個(gè)或多個(gè)用于加工工件的切削刃(25)，其中所述刀頭的直徑(D)大于20毫米，所述刀具(20)的切削刃(25)可以安排成使得它們在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸(29)的表面上移動(dòng)，一個(gè)振動(dòng)單元(23)其適于使所述刀頭進(jìn)行繞所述旋轉(zhuǎn)軸(29)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)(28)，和一個(gè)能量接收裝置(24)用于接收無線供給的能量并將電能輸送給所述振動(dòng)單元(23)。
【IPC分類】B23Q1/00, B23B29/12, B23C5/00, B23B37/00, B23C5/06, B23C5/16
【公開號(hào)】CN105246623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480030371
【發(fā)明人】弗洛里安.福伊希特, 延森.科特拉爾
【申請(qǐng)人】紹爾超聲波有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2014年5月30日
【公告號(hào)】DE102013210199A1, EP3003610A1, US20160107244, WO2014191566A1