Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, sowie ein Bearbeitungs Werkzeug zur spanab hebenden Bearbeitung von Werkstücken.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass verschiedene Bearbeitungswerkzeuge in einer Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine gespannt werden können. Die Werkzeugmaschine muss hierbei derart ausgelegt sein, dass das größte zur Bearbeitung vorgesehene Bearbei tungswerkzeug noch in der Werkzeugspindel gespannt werden kann, bzw. die Werkzeugspin del und das Bearbeitungs Werkzeug hierbei ausreichend groß dimensioniert sind, um die auf tretenden Kräfte aufnehmen zu können.

Mit der Größe der Werkzeugmaschine steigen natürlich auch die Anschaffungskosten für die Werkzeugmaschine. Dies ist besonders dann relevant, wenn vorgesehen ist, dass an einer Werkzeugmaschine überwiegend kleine Bearbeitungswerkzeuge gespannt werden und nur für wenige Bearbeitungsschritte große Bearbeitungswerkzeuge benötigt werden. Für den Großteil der Bearbeitungs schritte ist die Bearbeitungsmaschine dadurch zu groß dimensioniert, was ne ben den erhöhten Anschaffungskosten auch zu einer verminderten Energieeffizienz beim Be trieb der Werkzeugmaschine führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und eine Werkzeugmaschine zur Verfügung zu stellen, welche möglichst klein dimen sioniert ist, wobei für einzelne ausgewählte Bearbeitungsschritte trotzdem große Bearbei tungswerkzeuge gespannt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.

Erfindungsgemäß ist eine Werkzeugmaschine vorgesehen. Die Werkzeugmaschine umfasst:

- einen Spindelkopf mit einem Gehäuse und einer Werkzeugspindel, welche mittels einer Spindellagerung drehbar im Gehäuse aufgenommen ist, wobei die Werkzeug spindel eine Werkzeugaufnahme aufweist;

- ein Bearbeitungswerkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, wobei das Bearbeitungswerkzeug einen Bearbeitungskopf mit zumindest einer Schneidkante und einen Spannbereich zur Aufnahme in der Werkzeugaufnahme der Werkzeug spindel aufweist. Am Bearbeitungswerkzeug ist ein Abstützring ausgebildet. Weiters ist ein externes Lager vorgese hen, welches zwischen dem Abstützring und dem Spindelkopf angeordnet ist, wodurch der Abstützring am Spindelkopf abgestützt ist.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist den Vorteil auf, dass für einzelne Bearbei tungsschritte große Bearbeitungswerkzeuge verwendet werden können, ohne dass dabei der Spindelkopf bzw. die Werkzeugaufnahme der Werkzeugspindel größer dimensioniert werden müsste. Die bei großen Bearbeitungswerkzeugen auftretenden Axialkräfte bzw. Radialkräfte und damit einhergehende eingeleitete Biegemomente können mittels dem Abstützring bzw. dem externen Lager aufgenommen werden, sodas s die Krafteinwirkung auf die Spindellage rung verringert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das vordere der Spindellager derart ausgebildet ist, dass die durch die Abstützung auf das Bearbeitungswerkzeug wirken den Zugkräfte aufgenommen werden können.

Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn der Abstützring am Bearbeitungs Werkzeug zwischen dem Bearbeitungskopf und dem Spannbereich ausgebildet ist. Bei einer derartigen Positionie rung des Abstützringes kann der Abstützring die am Bearbeitungswerkzeug auftretenden Kräfte gut aufnehmen, ohne dass dabei die Bearbeitungsmöglichkeiten des Bearbeitungs Werk zeuges eingeschränkt werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass das externe Lager als Axiallager ausgebildet ist. Ein Axial lager kann die axial auftretenden Kräfte aufnehmen und somit die Kräfte an der Spindellage rung vermindern. Darüber hinaus kann ein Axiallager durch die Ab stütz Wirkung auch die in das Bearbeitungswerkzeug eingeleiteten Biegemomente, welche aufgrund von Radialkräften auftreten, aufnehmen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zwischen dem externen Lager und dem Spindel kopf ein Ab Stützelement angeordnet ist. Das Abstützelement dient zur Kraftübertragung zwi schen dem externen Lager und dem Spindelkopf. Das Abstützelement kann durch verschiedenste Abstützmittel zum Spindelkopf beabstandet gehalten werden.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass zumindest drei Abstützstifte vorgesehen sind, mittels welchen das Ab Stützelement am Gehäuse abge stützt ist.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Abstützstifte längenveränderlich sind. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme die Lage des Abstützelementes an ver schiedene Bearbeitungswerkzeuge bzw. an verschiedene Werkzeugaufnahmen angepasst wer den kann.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Abstützstifte in den Spindelkopf integriert sind und mittels einem Aktor, insbesondere einem hydraulisch wirkenden Aktor, längenveränder lich sind.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Abstützring und dem Spindelkopf ein Federelement angeordnet ist. Durch diese Maßnahme können etwaige Toleranzen der Werkzeugaufnahme ausgeglichen werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass das Federelement in den Abstützring integriert ist.

Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass das externe Lager an einer ersten Seite am Federelement anliegt und an einer zweiten Seite am Abstützelement anliegt, wobei das Abstützelement mittels der Abstützstifte am Spindelkopf abgestützt ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das externe Lager als Wälzlager ausgebildet ist. Mittels einem Wälzlager können hohe Kräfte übertragen wer den.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn das externe Lager als Radiallager ausgebildet ist. Ein Radiallager eignet sich gut zum Aufnehmen der radial auftretenden Kräfte und somit auch zum Aufnehmen der in das Bearbeitungswerkzeug eingeleiteten Biegemomente. Femer kann vorgesehen sein, dass am Spindelkopf ein Abstützrohr angeordnet ist, in wel chem das Radiallager aufgenommen ist.

Das Radiallager kann beispielsweise als Schrägkugellager, als Pendelrollenlager oder als Vierpunktlager ausgebildet sein.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein Durchmesser des Abstützringes kleiner ist, als ein Durchmesser des Bearbeitungskopfes. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass der Abstützring beim Bearbeiten des Werkstückes die maximale Bearbeitung stiefe nicht mini miert, sondern dass der Abstützring in das durch den Bearbeitungskopf hergestellte Loch im Werkstück hineingeführt werden kann und somit eine große Bearbeitung stiefe aufweist.

Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass zwei externe Lager vorgesehen sind, wobei ein Axiallager und ein Radiallager ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme können die Vorteile der axialen Lagerung und der radialen Lagerung kombi niert werden.

Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass am Bearbeitungswerkzeug ein Abstützring ausgebildet ist.

In einem ersten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugspindel mittels einer Spindellagerung im Gehäuse gelagert ist und dass ein Antriebsmotor zum Antrieb der Werkzeugspindel außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der Antriebsmotor kann hierbei axial zum Gehäuse beabstandet sein.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Werkzeug spindel mit tels der Spindellagerung im Gehäuse gelagert ist und dass im Gehäuse gleichzeitig der An triebsmotor ausgebildet ist. Hierbei kann die Werkzeugspindel gleichzeitig als Rotor dienen und das Gehäuse gleichzeitig als Stator dienen. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Lager an einer Stirnseite des Gehäuses angeordnet ist. Das Lager kann somit eine Einheit mit dem Gehäuse bilden. In wieder einer andern Aus führungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass das Lager in die Stirnseite des Gehäuses integriert ist. Bei einer derartigen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass in das Gehäuse ein Aktor integriert ist, mittels welchem das Lager vom Gehäuse abgehoben werden kann.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Werkzeug spindel einen zentralen Kanal aufweist, wel cher zur Leitung eines Kühl/und oder Schmiermediums dient.

Das externe Lager, welches auch als Lager bezeichnet wird, kann beispielsweise durch ein Wälzlager oder ein Gleitlager gebildet sein. Weiters können auch sonstige Mittel, wie umlau fende Kugeln oder umlaufende Ab Stützelemente verwendet werden, welche dazu geeignet sind, eine Abstützkraft übertragen zu können und dabei gleichzeitig eine Relative Verdrehbe wegung zwischen dem Abstützring und dem Spindelgehäuse zuzulassen.

Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass in den Abstützstiften Piezoelemente angeordnet sind bzw. Piezoelemente auf die Abstützstifte wirken. Dadurch kann aktiv und während dem Bear beitungsvorgang die Anpresskraft auf den Abstützring variiert werden.

Weiters ist ein Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes mittels einer Werkzeugmaschine vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

- Bearbeiten des Werkstückes mittels einem in einer Werkzeug spindel gespannten Bearbei tung s Werkzeug;

- Aktives Verändern einer Einwirkkraft auf den Abstützring.

Durch Verändern der Einwirkkraft auf den Abstützring kann das Bearbeitungswerkzeug bei spielsweise in Schwingung versetzt werden. Dadurch kann während dem Bearbeitungs Vor gang der Span gezielt gebrochen werden. Weiters ist es möglich, dass durch Verändern der Ein wirkkraft auf den Abstützring dieser in eine Taumelbewegung versetzt wird. Besonders bei Tieflochwerkzeugen kann dies vorteilhaft sein, um eine Steuerung des Bohrvorganges er reichen zu können. Hierbei kann vorgesehen, dass die Position der Werkzeug schneide erfasst wird, um diese entsprechend steuern zu können. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Veränderung der Einwirkkraft auf den Abstützring dazu verwendet wird, um im Bearbeitungswerkzeug auftretende Schwingungen abgefangen werden.

Die Änderung der Einwirkkraft auf den Abstützring kann dadurch erreicht werden, dass die Abstützstifte lokal und über einen kurzen Zeitraum verlängert werden, oder deren Aufnahme bewegt wird, um die Abstützstifte an das externe Lager anzudrücken. Dies kann beispiels weise mittels Piezoelementen erreicht werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass im Wirkbereich des Lagers ein Sensor angeordnet ist, welcher zur Erfassung von Schwingungen ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Sensor im Abstützring angeordnet ist, bzw. in diesen integriert ist. Der Sensor kann zum Erfassen der Zustände am Bearbeitungswerkzeug dienen. Dadurch können entsprechende Informationen an eine Steuerung geliefert werden, mittels welcher die Aktoren zum Einwir ken auf den Abstützring gesteuert werden können.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass ein Sensor in das Abstützelement integriert ist.

In wieder einer anderen Ausführungsvariante kann auch vorgesehen sein, dass ein Sensor in den oder die Abstützstifte integriert ist.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Sensor in das Gehäuse integriert ist.

Der Sensor kann hierbei dazu ausgebildet sein, um die vom Lager auf den Abstützring wir kende Kraft erfassen zu können. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Sensor als Beschleunigungssensor ausgebildet ist welcher am Abstützring auftretende Be schleunigungen erfassen kann.Weiters kann vorgesehen sein, dass das Bearbeitungswerkzeug im Spannbereich elastisch ausgebildet ist, um den Werkzeugschneidenabstand einstellen zu können. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass im Spannbereich eine Kupplung ausgebildet ist, welche Axialverschiebungen zulässt und gleichzeitig zum Übertragen von

Drehmomenten ausgebildet ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes ei ner Werkzeugmaschine;

Fig. 2 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei ein im Bearbeitungskopf gespanntes Bearbei tungswerkzeug einen Ab stützring mit einem Federelement aufweist;

Fig. 3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei in einem Abstützstift ein Federelement angeord net ist;

Fig. 4 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei der Abstützring direkt an den Bearbeitungskopf anschließt;

Fig. 5 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei die Abstützstifte längenveränderlich sind;

Fig. 6 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei das externe Fager als Radiallager ausgebildet ist;

Fig. 7 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei sowohl ein Radiallager als auch ein Axiallager als externes Fager vorgesehen ist; Fig. 8 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bearbeitungskopfes einer Werkzeugmaschine, wobei das externe Lager an einer Stirnseite des Spin delgehäuses angeordnet ist.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Teilbereichs einer Werkzeugmaschine 1 zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken 2. Die Werkzeugmaschine 1 kann beispiels weise als Fräsmaschine ausgebildet sein.

Insbesondere ist ein Spindelkopf 3 dargestellt, in welchem eine Werkzeug spindel 4 aufge nommen ist. Der Spindelkopf 3 umfasst ein Gehäuse 5, die Werkzeug spindel 4, sowie eine Spindellagerung 6 zur Aufnahme der Werkzeug spindel 4 im Gehäuse 5. Die Spindellagerung 6 kann insbesondere durch eine Wälzlagerung gebildet sein. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugspindel 4 mittels zwei voneinander beabstandeter Spindel lagerungen 6 gelagert ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist die Werkzeug spindel 4 einen An triebszapfen 7 auf, welcher rückseitig aus dem Gehäuse 5 geführt ist und mit einem nicht dar gestellten Antriebsmotor gekoppelt ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Werkzeugspindel 4 als Motorspindel ausgebildet ist und der Antriebsmotor zum Antrieb der Werkzeug spindel 4 direkt in das Gehäuse 5 integriert ist. Die Werkzeugspindel 4 kann auch durch sonstige dem Fachmann bekannten Varianten aufgebaut sein.

Weiters weist die Werkzeug spindel 4 eine Werkzeugaufnahme 8 auf, welche zum Spannen eines Bearbeitungs Werkzeuges 9 in der Werkzeug spindel 4 dient. Die Werkzeugaufnahme 8 kann hierbei durch verschiedenste dem Fachmann bekannte Spannfutter bzw. Spannaufnah men gebildet sein.

Das Bearbeitungs Werkzeug 9 weist einen Bearbeitungskopf 10 auf, an welchem zumindest eine Schneidkante 11 ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Schneidkanten 11 beispielsweise durch Wendeschneidplatten gebildet. Alternativ dazu ist es beispielsweise auch denkbar, dass für den Bearbeitungskopf 10 ein Hochleistungs schnell schnittstahl verwendet wird und die Schneidkanten 11 direkt im Bearbeitungskopf 10 ausge bildet sind. Der Bearbeitungskopf 10 kann auch auf sonstigen dem Fachmann bekannten Aus führungen basieren.

Der Bearbeitungskopf 10 weist einen Durchmesser 12 auf. Als Durchmesser 12 des Bearbei tungskopfes 10 wird hierbei der Wirkdurchmesser der äußersten Schneidkanten 11 definiert.

Weiters weist das Bearbeitungswerkzeug 9 einen Spannbereich 13 auf, welcher in der Werk zeugaufnahme 8 der Werkzeugspindel 4 aufgenommen werden kann. Der Spannbereich 13 des Bearbeitungswerkzeuges 9 ist hierbei an die Werkzeugaufnahme 8 der Werkzeug spindel 4 angepasst, wobei ebenfalls wieder sämtliche dem Fachmann bekannte Spannsysteme verwen det werden können. Der Spannbereich 13 des Bearbeitungs Werkzeuges 9 ist dem Bearbei tungskopf 10 gegenüberliegend angeordnet.

Weiters ist vorgesehen, dass das Bearbeitungs Werkzeug 9 einen Abstützring 14 aufweist, mit tels welchem das Bearbeitungswerkzeug 9 über ein externes Lager 15 am Spindelkopf 3, bei spielsweise am Gehäuse 5, abgestützt werden kann. Durch die Stützfunktion des Abstützrin ges 14 bzw. des externen Lagers 15 kann die Biegesteifigkeit des Bearbeitungswerkzeuges 9 erhöht werden, wodurch die Verwendung größerer Bearbeitungsköpfe 10 in Verbindung mit kleindimensionierten Spannbereichen 13 ermöglicht wird. Der Spannbereich 13 weist hierbei einen Spanndurchmesser 16 auf, wobei je nach verwendetem Spannsystem natürlich auch ein kegeliger Spannbereich 13 zum Einsatz kommen kann und der Spanndurchmesser 16 hierbei durch die Bezeichnung der jeweiligen Kegelaufnahme definiert wird.

Ein Schaftdurchmesser 17 des Bearbeitungswerkzeuges 9 ist zumeist an den Spanndurchmes ser 16 des Bearbeitungswerkzeuges 9 angepasst. Bei Vorhandensein eines zylindrischen Spannbereiches 13 kann vorgesehen sein, dass der Spanndurchmesser 16 und der Schaft durchmesser 17 gleich groß sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Be arbeitung skopf 10 und dem Abstützring 14 ein Hauptschaft 18 ausgebildet ist, welcher den Schaftdurchmesser 17 aufweist.

Der Abstützring 14 weist einen Durchmesser 19 auf, welcher die maximale Durchmesseraus dehnung des Abstützringes 14 angibt. Der Durchmesser 19 des Abstützringes 14 ist vorzugs weise kleiner als der Durchmesser 12 des Bearbeitungskopfes 10. Dadurch kann gewährleistet werden, dass beispielsweise eine Ausfräsung, welche vom Bearbeitungskopf 10 erstellt wurde, so groß ist, dass der Abstützring 14 in diese Ausfräsung eingeführt werden kann. Dadurch kann die maximale Bearbeitung stiefe des Bearbeitungswerkzeuges 9 vergrößert wer den, da diese nicht durch den Abstützring 14 begrenzt wird.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das externe Lager 15 als Axiallager ausgebildet ist, wobei eine erste Seite 20 des externen Lagers 15 dem Bearbeitungskopf 10 zugewandt ist. Eine zweite Seite 21 des externen Lagers 15 ist dem Spannbereich 13 des Be arbeitungswerkzeuges 9 zugewandt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Seite 20 des externen Lagers 15 an einer Stirnfläche 22 des Abstützringes 14 anliegt. Die Stirnfläche 22 des Abstützringes 14 ist hierbei ebenfalls dem Spannbereich 13 zugewandt.

Weiters ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Abstützelement 23 ausgebildet, welches an der zweiten Seite 21 des externen Lagers 15 anliegt. Das Abstützelement 23 kann an Ab stützstiften 24 angeordnet sein, mittels welchen das Ab Stützelement 23 am Gehäuse 5 abge stützt ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Abstützstifte 24 mit dem Abstützele ment 23 verbunden sind, sodass das Abstützelement 23 und die Abstützstifte 24 gemeinsam in die Werkzeugmaschine 1 eingesetzt werden können.

Weiters ist es auch denkbar, dass das externe Lager 15 mit dem Ab Stützelement 23 und den Abstützstiften 24 eine Einheit bildet.

In einem ersten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass drei Abstützstifte 24 ausge bildet sind, wodurch eine exakt bestimmte Aufnahmesituation erreicht werden kann. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Gehäuse 5 des Spindelkopfes 3 eine oder mehrere Ausnehmungen 25 ausgebildet sind, in welche die Abstützstifte 24 aufgenom men werden können. Dadurch kann eine exakte Positionierung der Abstützstifte 24 erreicht werden. Die Ausnehmungen 25 können beispielsweise zylindrisch, kugelförmig kegelförmig oder in einer sonstigen Geometrie ausgebildet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass die Aus nehmung 25 als umlaufende Nut ausgebildet ist.

In der Fig. 2 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnö tige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegan genen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im Abstützring 14 ein Federelement 26 integriert ist, an welchem das externe Lager 15 anliegt. Durch die Verwendung des Federele mentes 26 können etwaige Maßtoleranzen des Bearbeitungswerkzeuges 9 ausgeglichen wer den. Ein derartig aufgebautes Bearbeitungs Werkzeug 9 bringt insbesondere dann Vorteile mit sich, wenn als Spannaufnahme des Bearbeitungswerkzeuges 9 eine Kegelaufnahme, wie etwa eine Hohlschaftkegelaufnahme (HSK) verwendet wird. Bei einer derartigen Kegelaufnahme wird die Position des Bearbeitungswerkzeuges 9 durch den Spannvorgang vorgegeben. Wei ters ist es auch denkbar, dass ein Steilkegel in der Kegelaufnahme ausgebildet ist.

In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 und 2 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 und 2 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Federelement 26 in den Abstütz stiften 24 integriert ist. Das Federelement 26 kann auch eine Dämpfungswirkung aufweisen. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zum Federelement 26 ein Dämpfungs element ausgebildet ist. Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, die Abstützstifte 24 längenverän- derlich sind, um den Anpressdruck des externen Lagers am Abstützring 14 variieren zu kön nen.

In der Fig. 4 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 3 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 bis 3 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Abstützring 14 ohne das Vorhan densein eines Hauptschaftes 18 direkt an den Bearbeitungskopf 10 anschließend ausgebildet ist. Weiters kann auch vorgesehen sein, dass der Abstützring 14 direkt in den Bearbeitungs kopf 10 integriert ist beziehungsweise an diesem ausgebildet ist. Bei einem derartigen Aus führungsbeispiel kann die Biegesteifigkeit des Bearbeitungswerkzeuges 9 weiter erhöht wer den.

In der Fig. 5 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 4 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 bis 4 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschine 1. Wie aus Fig. 5 er sichtlich, kann vorgesehen sein, dass der Abstützstift 24 mit einem Aktor 27 gekoppelt ist mittels welchem die Anpresskraft des Abstützelementes 23 an das externe Lager 15 einstell bar ist. Wie aus dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 ersichtlich, kann beispielsweise vorgese hen sein, dass der Aktor 27 als hydraulischer Aktor ausgebildet ist, welcher einen Kolben 28 umfasst, der mit dem Abstützstift 24 gekoppelt ist. Der Kolben 28 kann in einer Hydraulik- kammer 29 aufgenommen sein, welche beispielsweise mittels einer Hydraulikflüssigkeit mit Druck beaufschlagbar ist. Die Hydraulikkammer 29 kann beispielsweise direkt im Gehäuse 5 ausgebildet sein. Natürlich kann vorgesehen sein, dass für jeden der Abstützstifte 24 ein eigener Aktor 27 vor gesehen ist.

Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel wie es in Fig. 5 dargesteht ist, kann das Bearbei tungswerkzeug 9 in die Werkzeug spindel 4 eingesetzt werden und in dieser befestigt werden, wobei während dem Einsetzen des Bearbeitungswerkzeuges 9 in die Werkzeug spindel 4 noch kein Druck vom externen Lager 15 auf den Ab stützring 14 aufgebracht wird. Nach dem er folgten Einsetzen des Bearbeitungswerkzeuges 9 in die Werkzeug spindel 4 kann mittels dem Aktor 27 das externe Lager 15 mit einer vorbestimmten Kraft gegen den Ab stützring 14 ge drückt werden. Dadurch kann die Abstützwirkung erreicht werden. Der Aktor 27 kann auch dazu verwendet werden, um die Krafteinwirkung auf den Abstützring 14 zeitlich veränderlich zu steuern, um beispielsweise einen Spanbruch während dem Bearbeitungsvorgang zu bewir ken.

Weiters kann vorgesehen sein, dass der Aktor 27 in Form eines Piezoelementes ausgebildet ist.

In der Fig. 6 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 bis 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschine 1. Wie aus Fig. 6 er sichtlich, kann vorgesehen sein, dass das externe Lager 15 nicht als Axiallager sondern als Radiallager ausgebildet ist. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel weist das externe Lager 15 einen Innendurchmesser auf, welcher in etwa dem Durchmesser 19 des Abstützringes 14 entspricht. Weiters ist ein Abstützrohr 30 vorgesehen, in welchem das externe Lager 15 auf genommen ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass ein Innendurchmesser 31 des Ab stützrohres 30 in etwa gleich groß ist wie ein Außendurchmesser des externen Lagers 15. Ein Außendurchmesser 32 des Abstützrohres 30 ist bei einem derartigen Ausführungsbeispiel der art gewählt, dass er kleiner ist als der Durchmesser 12 des Bearbeitungskopfes 10. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Gehäuse 5 ein Absatz 33 ausgebildet ist, an welchem das Abstützrohr 30 aufgenommen ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Ab stützrohr 30 mittels einer formschlüssigen Verbindung, wie etwa einer Schraubverbindung am Gehäuse 5 befestigt werden kann.

In der Fig. 7 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 bis 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass am Abstützring 14 sowohl ein Axialla ger, als auch ein Radiallager angeordnet ist. Dies stellt eine Kombination der Ausführungsva riante aus einer der Figuren 1 bis 5 und der Ausführungsvariante aus Fig. 6 dar.

In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeuges 9 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vo rangegangenen Figuren 1 bis 7 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Wie aus Fig. 8 ersichtlich kann vorgesehen sein, dass das externe Lager 15 im Nahbereich des Gehäuses 5 angeordnet ist, beziehungsweise an einer Stirnseite 35 des Gehäuses 5 aufliegt, oder in dieses integriert ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das externe Lager 15 mit dem Gehäuse 5 eine Einheit bildet.

Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Sensor 34 ausgebildet ist, welcher die Zustände des Bearbeitungswerkzeuges 9 erfassen kann. Der Sensor 34 kann beispielsweise in den Abstütz ring 14 integriert sein.

Ein Werkzeugschneidenabstand 36 definiert den Abstand zwischen einer Werkzeugschneide 37 und der Stirnseite 35 des Gehäuses 5. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann optional auch vorgesehen sein, dass im Gehäuse 5 ein Aktor 27 in Form eines Piezoelementes integriert ist.

In einer anderen Ausführungsvariante, welche ebenfalls in Fig. 8 dargestellt ist, kann vorgese hen sein, dass der Aktor 27, welcher in Form eines Piezoelementes ausgebildet ist, in den Ab stützstift 24 integriert ist.

Aus Fig. 8 ist auch ersichtlich, dass vorgesehen sein kann, dass in die Werkzeugspindel 4 und in das Bearbeitungs Werkzeug 9 eine Kühlmittelzufuhr bzw. Schmiermittelzufuhr integriert ist.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Finzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.

Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.

Bezugszeich naufstellung

Werkzeugmaschine 31 Innendurchmesser Abstützrohr

Werkstück 32 Außendurchmesser Abstützrohr

Spindelkopf 33 Absatz

Werkzeugspindel 34 Sensor

Gehäuse 35 Stirnseite

Spindellagerung 36 Werkzeug schneidenab stand

Antriebszapfen 37 Werkzeug schneide

Werkzeugaufnahme

Bearbeitungswerkzeug

Bearbeitungskopf

Schneidkante

Durchmesser Bearbeitungskopf

Spannbereich

Ab stützring

externes Lager

Spanndurchmesser

Schaftdurchmesser

Hauptschaft

Durchmesser Abstützring

erste Seite

zweite Seite

Stirnfläche Ab stützring

Ab Stützelement

Abstützstift

Ausnehmung

Federelement

Aktor

Kolben

Hydraulikkammer

Ab stützrohr