[发明专利]振动衰减的刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有刀体的用于加工工件的刀具。

背景技术

这样的刀具早已被知晓。通常刀体具有：驱动部，驱动部提供与驱动器的连接；和加工部，该加工部具有用于加工材料的至少一个切削元件。这样的刀具的示例如WO 2004/087354中所示。该钻削刀具具有加工部，该加工部具有用于切削板的一系列接纳部，该切削板设置用以加工工件。此外，钻削刀具在其背对用于切削刀片的接纳部的一侧处具有呈轴的形式的驱动部，且具有对应地形成的联接元件。

刀体通常由金属材料例如钢生产，并且因此是坚固的。原则上，期望使用尽可能少的材料来生产这些刀体，因为这降低生产刀具的成本并且降低刀具的能耗。

另一方面，在加工期间，这些刀具具有被施加在它们上的不可忽视的力，这些力将导致刀体的振动，这些振动继而降低刀具的切削质量。

往往，这将限制刀体在纵向方向上的长度，也就是说，限制了从驱动部到加工部的长度，这是因为，刀体越长，可能产生的振动越强。

已经进行了个别尝试以将被动的振动衰减器集成到刀具中，该振动衰减器能够在刀具内执行衰减的运动。然而，这样的被动的振动衰减器延伸了相当大的长度，并且通常也增加了刀具的重量。然而，较大的刀具重量继而导致振动增大，这是因为刀具的自然频率降低。由此，当生产这些刀具时，通常使用比所需材料更多的材料以用于吸收加工期间的力。该额外的质量仅仅用于使振动能够被更好地衰减。

发明内容

从这些现有技术的描述开始，因此本发明的目的是提供一种刀具，在操作时，该刀具能够实现非常低的振动和/或该刀具的在纵向方向上的长度能够比传统刀具的纵向方向上的长度大。

根据本发明，实现了该目的，这在于：刀体具有空腔，在空腔中接纳有具有封闭外壳的多个空心结构元件，在所述多个空心结构元件内，至少一个固体颗粒或者空心体布置成能够自由移动。这样的结构元件例如从DE 10 2004 003 507 B4获知，该专利的有关空心结构元件的结构的内容通过引用被并入。这里所描述的所有的空心结构元件原则上均适合用于刀体的空腔中的布置。

这些空心结构元件通常被用于吸收声音和用作例如天花板的中间填充层，以便降低脚步声。

然而，已经看出，被接纳在空心结构元件内的颗粒或空心体具有非常好的振动衰减特性。尤其是在突然发生振动的情况下，可自由移动的颗粒或者空心体由于其惯性而最初保持在适当位置，并且由此提供振动衰减。如果刀体振动，则在可自由移动的颗粒或空心体中也被刺激振动。但是，由于可自由移动的颗粒或者空心体中的自然振动频率明显与刀具的自然频率不同，因此这导致振动的有效衰减。

根据本发明，空腔现在被引入到刀体中，这样可以节省材料且因此减轻重量。简单地通过减重，刀具的自然频率增大，因此振动的敏感度降低。

然后，多个所述空心结构元件被布置在该空腔中。然后，空腔被封闭或者结构元件被固定在空腔中。也就是说，结构元件不但能够吸收声音还能够导致可观地减轻振动。作为根据本发明的措施的结果，因此在已知的刀具中能够通过引入空腔并将空腔填充所述空心结构元件来既节省材料又减轻刀具振动。空心结构元件自身重量非常轻。

在优选实施例中，刀具是具有旋转轴线的钻削刀具或者铣削刀具，并且具有：轴部，该轴部用于将刀具连接到驱动器；和刀具部，该刀具部具有用于加工工件的切削刃，或者具有这样的切削刃的切削刀片能够被固定到该刀具部。

在进一步优选的实施例中，空腔被设计为具有在与旋转轴线垂直的截面中的2重或多重旋转对称性。作为替换，还可以设置若干空腔，在每个空腔中接纳具有封闭外壳的多个空心结构元件，在所述多个空心结构元件内，至少一个固体颗粒或者空心体布置成可自由移动，这些空腔布置成使得它们被设计为具有在与旋转轴线垂直的截面中的2重或多重旋转对称性。

2重旋转对称的意思是：绕旋转轴线的180°的旋转将空腔转变成空腔本身。在n重旋转对称的情况下，绕旋转轴线的360°/n的旋转将空腔再次转变成空腔本身。

该布置的优点是：空腔的存在不会导致刀具经受任何另外的非平衡，否则将必须通过相对应的措施补偿该另外的非平衡。

在优选实施例中，空腔形成为大体环形。优选的，环形的平面布置为垂直于刀具的旋转轴线，其中旋转轴线延伸通过环形的中心点。

在替代的实施例中，刀具是非旋转刀具，例如用于车削或切断的刀具。