[发明专利]用于刀具夹紧系统的减振部件

说明书

本发明涉及一种用于刀具夹紧系统的减振部件，用于衰减产生的振动和冲击，这些振动和冲击在力锁合地夹紧刀具在刀夹中时或者在切削加工时在刀具本身上产生，其中，至少一由具有机械效应的形状记忆合金制成的减振部件(6,13,26)这样位于刀具夹紧系统中或者刀具本身上，使得在夹紧状态位于夹紧部件的力流中的减振部件(6,13,26)由于机械力作用和与此相关的晶相转换在其预应力上以可逆的且滞后的变形出现，并且导致机械能的耗散，其中要缓冲的机械能是周期性的振动或者非周期性的、以冲击形式传递的过载。

技术领域

本发明涉及一种用于刀具夹紧系统的减振部件，该减振部件用于衰减在力锁合地将刀具夹紧在刀夹中时或者在切削加工时在刀具本身上产生的振动和冲击。

背景技术

已知对于不同的技术领域使用形状记忆部件。以伪弹性特性为基础的形状记忆部件例如作为弹性减振部件和固体部件使用，因为由形状记忆材料制成的部件能记忆通过退火事先形成的形状。因此充分利用形状记忆部件的高的变形能力和与许多金属相比高的缓冲能力，用于例如在运动器械中通过简单的弹簧-缓冲系统缓冲在其使用时作用于运动器械上冲击和振动式负荷，如同在DE 10 2011 016 463 A1中所述的那样。

已知在刀具夹紧系统中由于切削加工产生振动。这些振动通过刀具传递到夹紧系统中，并且导致刀具更短的使用寿命，并且导致要加工的工件不良的表面质量。因此，降低在刀具和刀具夹紧系统中的振动是重要的技术和经济上的目标。已知的用于降低振动的系统非常费事地构造。

尤其以压电陶瓷为基础的主动式系统需要技术上费事且成本昂贵的电子装置。此外对于这个系统必需外部的电能连接，其输入大多是困难的。

已知形状记忆部件具有两种不同的效应。一个是热效应，它涉及在马氏体状态中的伪塑性变形和与奥氏体相比较低的马氏体强度。在此，形状变化是持久的。如果接着加热材料超过相变温度，则在变化到奥氏体晶相期间又产生试样的初始形状，在这里也称为所谓的形状记忆效应或记忆效应。这个效应主要适应于调整部件或致动器。在刀具夹紧系统中，这种调整部件可以增强夹紧效果，通过从一定的温度开始具有允许插入刀具的形状，然后具有改善施加在刀具上的夹持力的形状。

在此，本领域人员区分两种不同形式的形状记忆，即单程记忆效应和双程记忆效应。单程记忆效应称为形状记忆部件特性，它在超过确定温度界限时具有确定的形状。变形的形状记忆部件“记忆”所谓的其原先的形状，并且在超过温度界限时返回到这个形状。如果没有其它力作用于形状记忆部件上，则也在温度下降时保持这个形状。双程记忆效应描述了一种特性，其中形状记忆部件不仅在超过确定温度时、而且在低于确定温度时自动具有确定的形状。这种形状记忆部件不仅可以通过加热、而且可以通过冷却激发形状变化。

在另一效应(它称为机械或伪弹性效应)中，没有外部温度变化影响但是在外力作用时可以实现最大8％的可逆膨胀。这个伪弹性范围位于传统的弹性变形范围以下。在此，这种变形在奥氏体相实现并且以通过机械应力导致的形成马氏体为基础。如果在变形后再去掉在形状记忆部件上形成马氏体的力，则执行马氏体变回到奥氏体，并且以几乎恒定的应力恢复膨胀。即，又出现形状记忆部件的初始形状，即机械能转变到势能并且又释放这个势能。在应力导致形成马氏体期间与传统的弹性变形相反出现转换滞后。在此，滞后的程度对应于消散的能量。因此这种现象可以用于缓冲机械能，因此这个特性允许建立非常紧凑的固体减振部件。此外，存在可能性，通过改变合金组份或者材料的热机械预处理改变滞后面并由此改变缓冲特性。也可以通过改变环境温度引起缓冲特性的其它变化。