Die Erfindung betrifft eine Zerspanungsmaschine und ein Verfahren zur Verringerung insbesondere regenerativen Ratterns der Zerspanungsmaschine.

Zerspanungsmaschinen sind im Stand der Technik in Form von rotierenden Werkzeugköpfen für Rohrenden hinlänglich bekannt. Ein Werkzeugkopf ist beispielsweise in der EP 2 106 313 B1 offenbart. In der DE 2541414 ist ein handbetätigbares Werkzeug zum Anfasen eines Rohrendes offenbart. Das Werkzeug wird mit geringer Umdrehungszahl betätigt. Das Werkzeug wird durch radial äußere Teile, die sich über die Schneidkanten hinaus erstrecken, sowie ein Führungsmittel, auf dem drehbare Scheiben aufgesteckt sind, geführt. Zerspanungsmaschinen mit rotierenden Werkzeugköpfen sind schwingungsfähige Körper, mit deren Hilfe abgelängte Rohrabschnitte nachbearbeitet werden. Insbesondere kann ein Rohrabschnittsende mit einer Fase versehen werden. Zur Ausbildung von Fasen werden die Werkzeugköpfe in Verlängerung der Längsachse des Rohrabschnittes auf das Rohrabschnittsende zugefahren, die Werkzeugköpfe rotieren und weisen eine oder mehrere Schneidplatten auf, mit deren Hilfe sowohl eine Innen- oder Außenfase als auch ein Planmaß auf das Rohrabschnittsende aufgebracht werden. Beim Aufbringen der Fasen und des Planmaßes werden Späne vom Rohrabschnittsende abgehoben.

Der Werkzeugkopf befindet sich am Ende einer rotierenden Spindel und ist mit der Spindel zusammen ein schwingungsfähiger Körper. Grundsätzlich sind sowohl die Außen- als auch die Innenwandungen der Rohrabschnittsenden nie exakt kreisförmig ausgeformt, so dass es beim Zerspanungsvorgang zu Lastwechseln kommt. Wenn die Lastwechsel im Bereich der Eigenfrequenz des an der Spindel montierten Werkzeugkopfes liegen, kann ein unerwünschtes Rattern entstehen. Zum einen belastet das Rattern die Zerspanungsmaschine, zum anderen wird das zu fertigende Rohrabschnittsende wellig, und es entstehen Qualitätsverluste. Möglicherweise wird das bearbeitete Rohrabschnittsende sogar unbrauchbar. Eine spezielle Form des Ratterns ist das sogenannte regenerative Rattern. Die Eigenschwingung des Werkzeugkopfes wird durch die bereits erzeugte Oberflächenwelligkeit, die durch das gleiche Schneidwerkzeug in der bereits vorbearbeiteten Oberfläche ausgebildet wird, immer wieder angeregt. Es entsteht ein Rattern, das immer stärker wird. Zur Vermeidung des regenerativen Ratterns gibt es im Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze.

Beispielsweise werden bei mehrschneidigen Fräswerkzeugen oder Reibwerkzeugen die Schneiden in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet, und damit wird die Eigenfrequenz während des Schneidens ständig geändert. Die Folge davon ist, dass das regenerative Rattern im Idealfall gar nicht auftritt. Bei einschneidigen Werkzeugen ist eine Änderung des Schneidabstandes natürlich nicht möglich. Bekannt ist jedoch, dass eine Drehzahl des rotierenden Schneidwerkzeuges ständig schnell geändert wird, was jedoch bei hohen Frequenzen zu einer starken Maschinenbelastung führen kann.

Daneben sind auch aktive Dämpfungssysteme bekannt, bei denen die Schwingungen elektronisch erfasst werden und mittels einer Zusatzmasse die Eigenfrequenz des Systems verändert wird. Daneben gibt es passive Dämpfungssysteme, bei denen hydraulische Dämpfer oder zusätzliche Feder-Masse-Systeme vorgesehen sind, sogenannte Tilger, welche die Resonanzfrequenz weitgehend auslöschen. Die genannten Systeme zur Vermeidung des regenerativen Ratterns sind jedoch ausgesprochen aufwendig und auch wartungsintensiv.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zerspanungsmaschine zur Verfügung zu stellen, bei der das regenerative Rattern weniger, vorzugsweise gar nicht auftritt und deren Wartungsaufwand dennoch nicht erhöht wird, zumindest nicht deutlich erhöht wird, wie auch ein einfaches Verfahren zur Verringerung des regenerativen Ratterns zur Verfügung zu stellen.

Im ersten Aspekt wird die Aufgabe durch eine Zerspanungsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Zerspanungsmaschine umfasst eine Aufnahme für einen Rohrabschnitt und einen Werkzeugkopf, der relativ zur Aufnahme um eine Längsachse rotierbar ist und der wenigstens ein Zerspanungswerkzeug zur Bearbeitung eines Rohrabschnittsendes des in der Aufnahme befindlichen Rohrabschnitts aufweist. Der Rohrabschnitt ist positionsfest gegenüber einem Rahmen der Zerspanungsmaschine in der Aufnahme, insbesondere während der Zerspanung, festsetzbar. Die Aufnahme ist vorzugsweise positionsfest gegenüber dem Rahmen der Zerspanungsmaschine vorgesehen. Der Werkzeugkopf ist insbesondere vor und nach der Zerspanung relativ zur Aufnahme in einer Längsrichtung der Aufnahme und des darin aufgenommenen Rohrabschnitts hin und her beweglich. Der Werkzeugkopf ist maschinell, vorzugsweise durch einen Elektromotor, angetrieben. Der Werkzeugkopf ist gegenüber dem Rahmen beweglich ausgebildet. Die Zerspanungsmaschine bearbeitet in kurzen Abständen von wenigen Sekunden nacheinander eine Vielzahl an, vorzugsweise dutzenden, hunderten oder mehr, Rohrabschnitten. Die Zerspanungsmaschine steht während der Zerspanung vorzugsweise auf einem Boden.

Erfindungsgemäß ist am Werkzeugkopf ein in Richtung der Aufnahme weisendes Abstützbauteil vorgesehen, das ein gegenüber dem Abstützbauteil um die Längsachse rotierbares Ringbauteil aufweist, das zur zufälligen Abstützung an einer Rohrwandung des Rohrabschnittsendes bestimmt ist. Das Abstützbauteil und die Schneidmittel, vorzugsweise Schneidplatten, sind während der Zerspanung relativ drehfest zueinander.

Das Abstützbauteil ist ein Bauteil zur Verringerung oder Vermeidung des regenerativen Ratterns. Das Abstützbauteil kann insbesondere in Form eines Domes ausgebildet sein, und das Ringbauteil ist bei der Dornausführung des Abstützbauteils vorzugsweise außen am Dorn rotierbar angeordnet, wobei ein Außendurchmesser des Ringbauteils im Querschnitt senkrecht zur Längsachse kleiner ist als ein Innendurchmesser des Rohrendes, ein Außendurchmesser des Ringbauteils aber größer ist als ein Dorndurchmesser, und zwar derart, dass während des Zerspanungsvorganges der in das Rohrabschnittsende eingeführte Dorn mit seinem Ringbauteil zufällig an der Innenwandung des Rohrabschnittendes anliegt und durch das Anliegen eine Unterbrechung des Schwingvorganges des Werkzeugkopfes erzeugt wird. Das Rohrende wird relativ zum Werkzeugkopf mit seinem wenigstens einen Zerspanungswerkzeug rotiert. Dabei kann in einer Variante der Zerspanungsmaschine der Werkzeugkopf im Raum festgehalten werden und der Rohrabschnitt rotiert werden, während in einer anderen Variante der Rohrabschnitt im Raum festgehalten wird und der Werkzeugkopf rotiert wird. Es ist auch eine Kombination beider Varianten denkbar. Der Werkzeugkopf bearbeitet mittels des wenigstens einen Zerspanungswerkzeugs Wandungen des Rohrabschnittes, insbesondere bringt das Zerspanungswerkzeug Innen- und Außenfasen sowie ein Planmaß auf das Rohrabschnittsende auf. Der Rohrabschnitt ist insbesondere metallisch ausgebildet, insbesondere handelt es sich dabei um ein Eisen- oder Stahlwerkstück. Es sind grundsätzlich jedoch auch andere Materialien denkbar. Das Rohr weist über seine gesamte Länge einen vorzugsweise kreisförmigen Außen- bzw. Innendurchmesser auf. Die Zerspanungsmaschine eignet sich jedoch auch zur Bearbeitung von Rohrenden, die nicht exakt kreisförmig sind, wobei grundsätzlich unter kreisförmig hier nicht die mathematisch exakte Kreisform zu verstehen ist, sondern auch geringe Abweichungen im Mikrometerbereich oder größer von der mathematisch exakten Kreisform umfasst sind. Die Zerspanungsmaschine und auch insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich auch zur Bearbeitung von Rohrabschnitten mit derartigen nicht exakt kreisförmigen Innen- und Außendurchmessern.

Der Werkzeugkopf wird während der Bearbeitung zu Schwingungen angeregt. Durch die Schwingungen wird der Dorn ebenfalls aus seiner Längsachse herausbewegt, und das Ringbauteil stößt dabei gegen die Innenwandung des Rohrabschnitts. Der Außendurchmesser des Ringbauteils ist so bemessen, dass er etwas kleiner ist als ein Innendurchmesser des Rohrabschnittes, so dass der Dorn mit Ringbauteil grundsätzlich ohne Kontakt in das Ende des Rohrabschnittes eingeführt werden kann. Durch die Berührung des Ringbauteils mit der Innenwandung des Rohrabschnittsendes wird der Schwingvorgang gestört, und insbesondere wird die Periodizität der Anregung der Eigenschwingung des Werkzeugkopfes unterbrochen, und es entsteht kein regeneratives Rattern.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeugkopf der erfindungsgemäßen Zerspanungsmaschine mit einem als Buchse ausgebildeten Abstützbauteil versehen, wobei das Ringbauteil innen in der Buchse rotierbar angeordnet ist und ein Innendurchmesser des Ringbauteils größer als ein Außendurchmesser des Rohrabschnittsendes ist, so dass die Buchse von außen um das Rohrabschnittsende geführt werden kann. Das Prinzip zur Unterbindung des regenerativen Ratterns ist jedoch ähnlich wie bei der Ausführungsform mit dem Dorn. Der zu geringfügigen Schwingbewegungen angeregte Werkzeugkopf stößt mit seinem Ringbauteil an die Außenwandung des Rohrabschnittsendes, und das Schwingverhalten des Werkzeugkopfes wird dadurch unterbrochen. Es kann nicht zu einem Aufschaukeln der Schwingung kommen. In einer besonders günstigen Ausführungsform der Erfindung ist eine Abstützfläche des Ringbauteils, das ist bei der Ausführungsform des Domes eine Außenfläche des Ringbauteils bzw. bei der Ausbildung als Buchse eine Innenfläche des Ringbauteils, mit einem Profil versehen. Die Abstützfläche des Ringbauteils ist also nicht in jedem Querschnitt entlang der Längsrichtung exakt kreisförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist das Profil im Querschnitt Aussparungen in Richtung weg von der Rohrwandung auf. Diese Absenkungen oder Aussparungen verlaufen vorzugsweise entlang der gesamten Längsrichtung des Ringbauteils. Die Aussparungen ermöglichen es, dass sich Späne nicht zwischen dem Ringbauteil und der Rohrwandung verklemmen, sondern über die Aussparungen in das Rohrinnere oder nach außen abgeführt werden können. Vorzugsweise weist das Profil im Querschnitt eine Mäanderform auf. Dabei können die Aussparungen exakt parallel zur Längsrichtung des Ringbauteils verlaufen, es ist jedoch auch denkbar, dass die Aussparungen schräg zur Längsrichtung des Ringbauteils verlaufen. Es sind jedoch auch andere Ausbildungen des Profils denkbar, beispielsweise entlang des Umfangs unterschiedlich breite Vertiefungen oder Aussparungen und unterschiedlich breite Erhebungen wie auch nicht exakt geradlinig verlaufende Aussparungen und/oder Erhebungen, sondern wellenförmig oder sich konisch erweiternde oder verjüngende Erhebungen bzw. Aussparungen.

Günstigerweise ist das Ringbauteil in einem Kugellager am Abstützbauteil gelagert. Damit ist das Ringbauteil drehbar um die Längsachse am Werkzeugkopf angeordnet. Jedoch ermöglicht das Ringbauteil keine Schwingbewegung, d. h. Bewegungen senkrecht zur Längsachse gegenüber dem Abstützbauteil bzw. dem Werkzeugkopf.

Günstigerweise ist das Ringbauteil austauschbar, indem das Abstützbauteil eine Kappe aufweist, die abnehmbar ist und das Austauschen des Ringbauteils gegen ein im Durchmesser größeres bzw. kleineres Ringbauteil ermöglicht.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Durchführung mit einer der oben beschriebenen Zerspanungsmaschinen.

Das Verfahren ist insbesondere zur Verringerung von Schwingungen, insbesondere des regenerativen Ratterns einer Zerspanungsmaschine bestimmt. Unter Zerspanungsmaschine ist hier insbesondere eine Maschine zur Bearbeitung von Rohrabschnittsenden zu verstehen. Erfindungsgemäß wird ein Rohrabschnitt relativ zu einem Werkzeugkopf mit wenigstens einem Zerspanungswerkzeug rotiert. Der Werkzeugkopf zerspant mittels des wenigstens einen Zerspanungswerkzeuges Wandungen des Rohrendes. Während der Zerspanung wird der Werkzeugkopf in der Regel zu Schwingungen angeregt, und der Werkzeugkopf wird mittels eines Abstützbauteils, das ein um die Längsachse rotierendes Ringbauteil aufweist, an der Wandung des Rohrabschnittes abgestützt, wodurch die Schwingungsanregung unterbrochen wird und insbesondere ein regeneratives Rattern vermieden wird. Auch hinsichtlich des Verfahrens macht die Erfindung von der Idee Gebrauch, sich durch periodisches Anregen aufbauende Schwingungen zu unterbinden, indem eine Störung des Schwingvorganges durch das Abstützbauteil erzeugt wird, das vorzugsweise in Form eines Domes oder auch in Form einer Buchse in bzw. außen um das Rohrabschnittsende geführt wird. Bereits bei geringen Schwingbewegungen des Werkzeugkopfes aus der Längsachse erzeugt das Abstützbauteil mittels seines Ringbauteiles eine Berührung mit dem Rohrende, dadurch wird der Schwingvorgang unterbrochen, und es kann nicht zu einem Aufschaukeln der Schwingbewegung kommen.

Das Ringbauteil ist drehbar gegenüber dem Werkzeugkopf gelagert, so dass sich die Winkelgeschwindigkeit des Ringbauteils bei Berührung mit der Wandung des Rohrabschnittsendes verringert, während sich eine Drehzahl des Werkzeugkopfes durch die Berührung des Ringbauteils mit der Wandung des Rohrendes nicht zu verändern braucht. Dadurch wird die Zerspanungsmaschine kaum bzw. nur sehr geringfügig belastet, da keine Drehzahländerungen der Spindel stattzufinden brauchen, die den Werkzeugkopf rotiert.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in sechs Figuren beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Werkzeugkopfes in Fig. 1 , Fig. 3 eine Frontansicht des Werkzeugkopfes in Fig. 2,

. 4 eine Schnittansicht des Werkzeugkopfes entlang der Linie IV-IV in Fig. 3, wobei ein Dorn des erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes zusätzlich in ein Rohrabschnittsende eingesteckt ist, Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß Fig. 4 ohne Rohrabschnittsende, Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des in ein Rohrabschnittsende eingesteckten Werkzeugkopfes gemäß Fig. 4.

Ein in Fig. 1 dargestellter Werkzeugkopf 1 weist zusätzlich einen zu beispielsweise aus der EP 2 106 313 B1 bekannten Werkzeugköpfen entlang einer Längsachse L des Werkzeugkopfes abstehenden Dorn 2 auf, an dessen äußerem Ende ein Ringbauteil 3 drehbar gelagert ist. Das Ringbauteil 3 und der Dorn 2 sind im Querschnitt senkrecht zur Längsachse L im Wesentlichen kreisförmig ausgeformt und konzentrisch um die Längsachse L des Werkzeugkopfes 1 angeordnet. An einem dem Dorn 2 gegenüberliegenden Ende des Werkzeugkopfes 1 ist eine Spindelaufnahme 4 vorgesehen, mit der der Werkzeugkopf 1 austauschbar an einer gesteuert rotierenden (nicht dargestellten) Spindel befestigt werden kann.

Der Werkzeugkopf 1 in Fig. 1 weist vier Schneidplatten 6 auf, von denen drei in Fig. 1 zu sehen sind Die Schneidplatten 6 sind zur Bearbeitung eines im Querschnitt einen kreisförmigen Innendurchmesser und einen kreisförmigen Außendurchmesser aufweisenden Rohrabschnittsendes 40 bestimmt. Zwei der Schneidplatten 6 sind zur Anbringung einer Außenfase am Rohrabschnittsende 40 und zwei andere Schneidplatten 6 zur Anbringung einer Innenfase am Rohrabschnittsende 40 bestimmt. Das Rohrabschnittsende 40 besteht vorzugsweise aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl, es können jedoch auch andere Materialien vorgesehen sein. Der Werkzeugkopf 1 kann gegenüber der Ausführungsform in Fig. 1 auch eine andere Anzahl an Schneidplatten 6, insbesondere eine, zwei, drei oder eine höhere Anzahl an Schneidplatten 6 aufweisen. Der Werkzeugkopf 1 und das Rohrabschnittsende 40 rotieren gemäß Fig. 4 um die Längsachse L relativ zueinander, dabei kann das Rohrabschnittsende 40 im Raum gegenüber dem Werkzeugkopf 1 fixiert gehalten werden, während der Werkzeugkopf 1 um die Längsachse L rotiert, umgekehrt kann jedoch auch der Werkzeugkopf 1 im Raum fixiert gehalten werden, und das Rohrabschnittsende 40 kann um dieselbe Längsachse L rotiert werden. Während des Rotationsvorganges heben die Schneidplatten 6 Späne von einer Außenwandung 41 bzw. einer Innenwandung 42 des Rohrabschnittsendes 40 ab.

Während des Zerspanungsvorganges kann es zu Lastwechseln der Zerspanungskräfte kommen, beispielsweise dadurch, dass die Außenwandung 41 bzw. die Innenwandung 42 nicht exakt kreisförmig ist, was in der Realität tatsächlich immer der Fall ist, so dass die abgehobenen Späne beim realen Zerspanungsvorgang geringfügig unterschiedliche Dicken aufweisen, selbst bei ideal kreisförmigem Rohrabschnittsende 40 wird es zu Lastwechseln kommen, die dazu führen, dass sich der Werkzeugkopf 1 zunächst in geringe Schwingbewegungen aus der Längsachse L heraus versetzt, die sich jedoch durch fortwährende relative Rotation von Werkzeugkopf 1 und Rohrabschnittsende 40 periodisch verstärken können und so zum sogenannten regenerativen Rattern führen.

Die Welligkeit der Außenwandung 41 des Rohrabschnittsendes 40 bzw. der Innenwandung 42 des Rohrabschnittsendes 40 regt den Werkzeugkopf periodisch immer wieder zu gleichen Schwingungen an. Üblicherweise rotieren Werkzeugköpfe mit etwa 5.000 Umdrehungen pro Minute, es sind jedoch auch andere Umdrehungszahlen denkbar. Der Werkzeugkopf 1 ist auf einer rotierenden, entlang der Längsachse L ausgerichteten, nicht dargestellten, Spindel montiert und kann aus der Längsachse L heraus schwingen. Das Schwingungsverhalten des Werkzeugkopfes 1 ist im Wesentlichen durch eine Steifigkeit c des auf der Spindel montierten Werkzeugkopfes 1 , eine Dämpfung d und eine Masse m des Werkezugkopfes 1 mit der Spindel bestimmt. Insbesondere ist eine Eigenfrequenz feigen des Werkzeugkopfes 1 eine Funktion dieser drei Parameter, dabei meint Eigenfrequenz feigen die Eigenfrequenz, mit der der auf der Spindel montierte Werkzeugkopf 1 aus der Längsachse L herausschwingt. Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, durch den Dorn 2 mit dem um die Längsachse L am Dorn 2 drehbar gelagerten Ringbauteil 3 eine Störung in die Eigenschwingung des Werkzeugkopfes 1 einzubringen.

Fig. 2 zeigt den Werkzeugkopf 1 in Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht, die etwas deutlicher die im Querschnitt kreisförmige Ausbildung des Domes 2 mit dem drehbar am Dorn 2 gelagerten Ringbauteil 3 darstellt. Darüber hinaus sind zwei der vier Schneidplatten 6 zu sehen. Die Schneidplatten 6 sind auswechselbar am Werkzeugkopf 1 montiert. Erfindungsgemäß ist eine das Ringbauteil 3 außen umgebende Abstützfläche 20 im Querschnitt nicht exakt kreisförmig ausgebildet, sondern die Abstützfläche 20 weist im Querschnitt eine mäanderförmige Ausgestaltung auf. Das heißt, die im Querschnitt exakte Kreisform ist periodisch unterbrochen durch Absenkungen in radialer Richtung nach innen zur Längsachse L hin, so dass entlang der Längsachse L verlaufende Aussparungen 21 in der Außenwandung des Ringbauteils 3 vorgesehen sind, die sich über eine gesamte Längsausdehnung entlang der Längsachse L des Ringbauteils 3 erstrecken.

Fig. 3 zeigt den Werkzeugkopf 1 in den Fig. 1 und 2 in einer Frontansicht, dabei ist der im Querschnitt kreisförmige Dorn 2 zu erkennen, sowie das über einen Dorndurchmesser radial abstehende Ringbauteil 3, wobei die äußere Abstützfläche 20 des Ringbauteils 3 die oben beschriebene, von der exakten Kreisform abweichende Mäanderform aufweist. Im Querschnitt gemäß Fig. 3 bilden radial äußere Erhebungen 22 des Ringbauteils 3 Bereiche einer exakten Kreisform mit einem ersten größeren Radius aus, und die Aussparungen 21 des Ringbauteils 3 bilden Bereiche einer exakten Kreisform mit einem zweiten kleineren Radius aus. Sowohl der kleinere, als auch der größere Radius des Ringbauteils 3 sind jeweils größer als der Radius des Domes 2.

Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen Werkzeugkopf 1 in seiner bestimmungsgemäßen Anwendung, dabei ist der Dorn 2 in das offene Rohrabschnittsende 40 eingeführt, ein Innendurchmesser des Rohrabschnittsendes 40 ist größer als jeder Durchmesser des Ringbauteils 3, so dass der Dorn 2 mit dem Ringbauteil 3 bei exakter Einführung entlang der Längsachse L eines Rohrabschnittes die Innenwandung 42 des Rohrabschnittsendes 40 nicht berührt. Das Ringbauteil 3 ist drehbar über ein Kugellager 43 am Dorn 2 gelagert, es ist jedoch gegenüber der Längsachse L des Werkzeugkopfes 1 nicht radial hin und her beweglich, das Ringbauteil 3 ist ausschließlich drehbar am Werkzeugkopf 1 gelagert. Der Dorn 2 weist eine abnehmbare Kappe 44 auf. Nach Abnehmen der Kappe 44 kann das Ringbauteil 3 durch ein anderes Ringbauteil ersetzt werden, dabei kann das andere Ringbauteil insbesondere einen anderen großen Radius aufweisen und damit für die Bearbeitung von Rohrabschnittsenden 40 mit anderen Innendurchmessern geeignet sein.

Während des Zerspanungsvorganges heben die Schneidplatten 6 Späne von der Innenwandung 42 bzw. Außenwandung 41 des Rohrabschnittsendes 40 ab und bringen somit eine Innen- bzw. Außenfase 46, 45 auf dem Rand des Rohrabschnittendes 40 an. Während des Zerspannungsvorganges kann es zu leichten Schwingungen des Werkzeugkopfes 1 kommen, die dazu führen, dass das Ringbauteil 3 des Domes 2 Kontakt mit der Innenwandung 42 des Rohrabschnittsendes 40 aufnimmt. Dadurch wird der Schwingvorgang des Werkzeugkopfes 1 gestört, und der Werkzeugkopf 1 wird nicht zur Eigenschwingung periodisch angeregt. Durch die drehbare Lagerung des Ringbauteils 3 am Dorn 2 wird jedoch zum einen der eigentliche Zerspanungsvorgang nicht unterbrochen, weil das Ringbauteil 3 nur eine sehr geringfügige Reibung an der Innenwandung 42 erzeugt, zum anderen wird auch die Innenwandung 42 nicht beschädigt, da das Ringbauteil 3 nicht entlang der Innenwandung 42 schleift, sondern bei Kontakt aufgrund seiner geringen Masse gegenüber dem Werkzeugkopf 1 aus der Rotationsbewegung sofort in den Stillstand überführt wird.

In Fig. 5 ist der schematische Aufbau des erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes 1 in Fig. 4 ohne das Rohrabschnittsende 40 dargestellt, insbesondere ist das drehbare Ringbauteil 3 mit dem umlaufenden Kugellager 43 dargestellt sowie die Kappe 44 des Domes 2, die abnehmbar auf einem Dornstutzen 50 festgeschraubt werden kann und die es ermöglicht, bei Abnahme der Kappe 44 das Ringbauteil 3 zu ersetzen. Links ist in Fig. 4 die dem Dorn 2 gegenüberliegende Spindelaufnahme 4 zu erkennen.

Fig. 6 zeigt den Werkzeugkopf 1 mit dem Rohrabschnittsende 40 in Betrieb, die Spindel ist nicht dargestellt, es ist jedoch zu erkennen, dass der Dorn 2 unsichtbar in das Rohrabschnittsende 40 eingeführt ist und die Schneidplatten 6 bereits erkennbar die Außenfase 45 und nicht erkennbar die Innenfase 46 auf das Rohrabschnittsende 40 aufgebracht haben. Der Rohrabschnitt ist noch länger entlang der Längsachse L ausgebildet als das in Fig. 6 dargestellte Rohrabschnittsende 40.

Bezugszeichen

Werkzeugkopf

2 Dorn

3 Ringbauteil

4 Spindelaufnahme

6 Schneidplatten

20 Abstützfläche

21 Aussparungen

22 radial äußere Erhebungen

40 Rohrabschnittsende

41 Außenwandung

42 Innenwandung

43 Kugellager

44 Kappe

45 Außenfase

46 Innenfase

50 Dornstutzen c Steifigkeit

d Dämpfung

m Masse feigen Eigenf requenz des Werkzeugkopfes

L Längsachse