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DE102020114431A1 - Tool holder and method for turning a workpiece - Google Patents

Tool holder and method for turning a workpiece Download PDF

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DE102020114431A1
DE102020114431A1 DE102020114431.8A DE102020114431A DE102020114431A1 DE 102020114431 A1 DE102020114431 A1 DE 102020114431A1 DE 102020114431 A DE102020114431 A DE 102020114431A DE 102020114431 A1 DE102020114431 A1 DE 102020114431A1
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DE
Germany
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force measuring
tool holder
force
base body
bolt
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Application number
DE102020114431.8A
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German (de)
Inventor
Jens Heim
Christian Weiss
Stefan Lutz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Ein Werkzeughalter (3) für eine Drehbearbeitung weist einen langgestreckten Grundkörper (5) auf, welcher zur Halterung einer Schneidplatte (4) vorgesehen ist, sowie eine Kraftsensorik (40), welche zur betrags- und richtungsmäßigen Erfassung von auf die Schneidplatte (4) wirkenden Kräften (Fz) ausgebildet ist. Die Kraftsensorik (40) umfasst mindestens drei Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15), welche in Bohrungen (16, 17, 18, 19) im Grundkörper (5) eingepresst sind. Weiterhin ist ein Verfahren zur Drehbearbeitung eines Werkstücks (2) angegeben, wobei eine das Werkstück (2) zerspanende Schneidplatte (4) Kräfte (Fz) in einen Grundkörper (5) eines Werkzeughalters (3) einleitet und diese Kräfte (Fz) richtungsaufgelöst mit Hilfe einer Anordnung aus mehreren gleichartigen, in den Grundkörper (5) eingepressten Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) erfasst werden.A tool holder (3) for turning has an elongated base body (5) which is intended to hold a cutting insert (4), as well as a force sensor (40) which is used to detect amounts and directions acting on the cutting insert (4) Forces (Fz) is formed. The force sensor system (40) comprises at least three force measuring pins (12, 13, 14, 15) which are pressed into bores (16, 17, 18, 19) in the base body (5). Furthermore, a method for turning a workpiece (2) is specified, with a cutting insert (4) cutting the workpiece (2) introducing forces (Fz) into a base body (5) of a tool holder (3) and using these forces (Fz) in a directionally resolved manner an arrangement of several similar force measuring pins (12, 13, 14, 15) pressed into the base body (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks durch Drehen.The invention relates to a tool holder according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for machining a workpiece by turning.

Ein gattungsgemäßer Werkzeughalter ist beispielsweise aus der US 4,671,147 A1 bekannt. Der bekannte Werkzeughalter umfasst eine Sensoreinrichtung als Teil eines Systems zur betrieblichen Überwachung einer auf einen Schneideinsatz ausgeübten Schneidkraft, wobei der Schneideinsatz vom Werkzeughalter gehalten wird. Zur Erfassung der Schneidkraft ist ein Multikomponenten-Kraftsensor vorgesehen, welcher unterhalb des Schneideinsatzes angeordnet ist. Bei der spanabhebenden Bearbeitung sollen auf den Schneideinsatz ausgeübte Schneidkräfte etwa durch die Mitte des Kraftsensors wirken.A generic tool holder is, for example, from U.S. 4,671,147 A1 known. The known tool holder comprises a sensor device as part of a system for operational monitoring of a cutting force exerted on a cutting insert, the cutting insert being held by the tool holder. A multi-component force sensor, which is arranged below the cutting insert, is provided to detect the cutting force. During machining, cutting forces exerted on the cutting insert should act approximately through the center of the force sensor.

Eine in der EP 0 321 599 B1 beschriebene Anordnung zur Messung der Zerspanungskräfte bei Werkzeugmaschinen umfasst vier Messelemente, welche in Rechteckform angeordnet sind. Durch die Mehrzahl an Messelementen sollen drei Kraftkomponenten (Fx, Fy, Fz) detektierbar sein. Die insgesamt als Dynamometer bezeichnete Messanordnung kann auf piezoelektrischen Elementen oder auf Dehnungsmessstreifen beruhen.One in the EP 0 321 599 B1 The described arrangement for measuring the cutting forces in machine tools comprises four measuring elements which are arranged in a rectangular shape. The plurality of measuring elements should be able to detect three force components (Fx, Fy, Fz). The measuring arrangement, referred to as a dynamometer as a whole, can be based on piezoelectric elements or on strain gauges.

Ein in der WO 2018/095470 A1 beschriebenes Bearbeitungswerkzeug enthält einen Kraftaufnehmer, der mit einer Schnittstelle zur Übertragung einer Messgröße an eine Gegen-Schnittstelle verbunden ist. Der Kraftaufnehmer ist in diesem Fall fest und unlösbar am Bearbeitungswerkzeug angebracht.An Indian WO 2018/095470 A1 The machining tool described contains a force transducer which is connected to an interface for transmitting a measured variable to a counter-interface. In this case, the force transducer is firmly and permanently attached to the machining tool.

Auch ein in der WO 2018/095472 A1 beschriebener Werkzeughalter für ein Bearbeitungswerkzeug umfasst ein Kommunikationselement, welches mit einem Kraftaufnehmer verbunden ist. In diesem Fall kann der Werkzeughalter eine Energiequelle zur Versorgung des Kraftaufnehmers sowie des Kommunikationselementes enthalten.Also one in the WO 2018/095472 A1 The described tool holder for a machining tool comprises a communication element which is connected to a force transducer. In this case, the tool holder can contain an energy source for supplying the force transducer and the communication element.

Die DE 42 18 799 A1 offenbart ein Verfahren zur Verschleißerkennung an Werkzeugmaschinen durch dynamische Kraftmessung mittels des magnetoelastischen Effekts. Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Messsignal mittels Spektralanalyse und Spektralschätzung auf Verschleißkennwerte untersucht.The DE 42 18 799 A1 discloses a method for detecting wear on machine tools by means of dynamic force measurement using the magnetoelastic effect. As part of this process, a measurement signal is examined for wear parameters by means of spectral analysis and spectral estimation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte Überwachung eines zum Drehen verwendeten Werkzeugs anzugeben, wobei bei robustem Aufbau ein besonders günstiges Verhältnis zwischen apparativem Aufwand und der Aussagekraft von Messdaten gegeben sein soll.The invention is based on the object of specifying a monitoring of a tool used for turning that is further developed compared to the prior art mentioned, with a particularly favorable ratio between the outlay on equipment and the informative value of measurement data being given with a robust structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Werkzeughalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Drehbearbeitung eines Werkstücks gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Bearbeitungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt den zum Drehen zu verwendenden Werkzeughalter, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a tool holder with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for turning a workpiece according to claim 10. The embodiments and advantages of the invention explained below in connection with the machining method also apply accordingly to the device , i.e. the tool holder to be used for turning, and vice versa.

Der Werkzeughalter weist in an sich bekannter Grundform einen langgestreckten Grundkörper auf, welcher zur Halterung einer Schneidplatte vorgesehen ist. Weiter ist eine Kraftsensorik vorhanden, welche zur betrags- und richtungsmäßigen Erfassung von auf die Schneidplatte wirkenden Kräften ausgebildet ist. Die Kraftsensorik umfasst mindestens drei Kraftmessbolzen, welche in Bohrungen des Grundkörpers eingepresst sind.The tool holder has, in a basic form known per se, an elongated base body which is provided for holding a cutting insert. There is also a force sensor system which is designed to detect the amount and direction of forces acting on the cutting insert. The force sensor system comprises at least three force measuring pins which are pressed into bores in the base body.

Durch das Einpressen der Kraftmessbolzen in Bohrungen, welche sich im Grundkörper befinden, sind keinerlei zusätzliche Vorrichtungen zur Halterung der Kraftmessbolzen erforderlich. Zugleich ist hinsichtlich der Stabilität des Werkzeughalters ein Vorteil darin gegeben, dass ein Kraftfluss durch den Grundkörper teilweise durch die Kraftmessbolzen läuft. Was die mögliche Gestaltung von Kraftmessbolzen und Anordnung von Kraftmessbolzen in Umgebungsbauteilen betrifft, wird beispielhaft auf die Dokumente DE 10 2016 215 794 B3 , DE 10 2014 204 025 A1 , DE 10 2017 111 743 B3 und DE 10 2017 111 745 A1 hingewiesen. In den drei letztgenannten Fällen handelt es sich um Beispiele aus der Wälzlagertechnik.By pressing the force measuring bolts into bores in the base body, no additional devices for holding the force measuring bolts are required. At the same time, with regard to the stability of the tool holder, there is an advantage that a force flow through the base body runs partially through the force measuring pins. With regard to the possible design of force measuring bolts and the arrangement of force measuring bolts in surrounding components, reference is made to the documents as an example DE 10 2016 215 794 B3 , DE 10 2014 204 025 A1 , DE 10 2017 111 743 B3 and DE 10 2017 111 745 A1 pointed out. The last three cases are examples from roller bearing technology.

Der anmeldungsgemäße Werkzeughalter kann prinzipiell aus einer beliebigen Anzahl an Einzelteilen zusammengesetzt sein. Hinsichtlich eines möglichen Aufbaus eines mehrteiligen Werkzeughalters mit Klemmmechanismus wird beispielhaft auf die EP 2 391 471 B1 hingewiesen.The tool holder according to the application can in principle be composed of any number of individual parts. With regard to a possible structure of a multi-part tool holder with a clamping mechanism, reference is made to FIG EP 2 391 471 B1 pointed out.

Bei der am Werkzeughalter insbesondere durch Klemmung befestigten Schneidplatte handelt es sich beispielsweise um eine Wendeschneidplatte. In diesem Zusammenhang wird auf die Norm DIN ISO 1832 hingewiesen.The cutting insert fastened to the tool holder, in particular by clamping, is, for example, an indexable insert. In this context, reference is made to the DIN ISO 1832 standard.

Allgemein wirken bei dem anmeldungsgemäßen Bearbeitungsverfahren Kräfte zwischen einer Schneidplatte und einem zu zerspanenden Werkstück, wobei die Schneidplatte Kräfte in einen Grundkörper eines Werkzeughalters einleitet und diese Kräfte richtungsaufgelöst mit Hilfe einer Anordnung aus mehreren gleichartigen, in den Grundkörper eingepressten Kraftmessbolzen erfasst werden.In general, in the machining method according to the application, forces act between a cutting plate and a workpiece to be machined, the cutting plate introducing forces into a base body of a tool holder and these forces being resolved in direction with the aid of an arrangement from several similar force measuring pins pressed into the base body.

Um die Kräfte in x-, y- und z-Komponenten in einem kartesischen Koordinatensystem zu zerlegen, kann aus insgesamt n Signalen, die von n Kraftmessbolzen geliefert werden, eine (1 x n) - Matrix gebildet werden, welche mit einer (3 x n) - Matrix, die zuvor mit Hilfe von Versuchsdaten und/oder theoretischen Herleitungen, insbesondere unter Verwendung einer Fitting-Funktion, gewonnen wurde, multipliziert wird. Aus der damit erhaltenen Matrix ergeben sich durch zeilenweise Addition die drei Zerspankraftkomponenten als x-, y- und z-Komponenten.In order to break down the forces into x, y and z components in a Cartesian coordinate system, a (1 xn) matrix can be formed from a total of n signals, which are supplied by n force measuring bolts, which can be combined with a (3 xn) - Matrix that was previously obtained with the aid of test data and / or theoretical derivations, in particular using a fitting function, is multiplied. From the matrix obtained in this way, the three cutting force components result as x, y and z components by adding them line by line.

Damit ist der zeitliche Verlauf der Komponenten der Zerspankraft überwachbar. Dies ermöglicht eine Visualisierung des Verschleißzustandes der Schneide während der Bearbeitung. Letztlich kann automatisiert zum passenden Zeitpunkt ein Hinweis auf einen erforderlichen Schneidenwechsel gegeben werden.The time course of the components of the cutting force can thus be monitored. This enables the wear status of the cutting edge to be visualized during machining. Ultimately, a notification of a required cutting edge change can be given automatically at the appropriate time.

Durch die in den Grundkörper eingepressten Kraftmessbolzen ist die Steifigkeit des gesamten Systems, welches die Schneidplatte, insbesondere Wendeschneidplatte, und den stabförmigen Grundkörper umfasst, im Vergleich zu Schneidplattenhaltern ohne Kraftsensorik praktisch nicht beeinträchtigt. Dementsprechend wirkt sich die Kraftsensorik nicht negativ auf die Bearbeitungsqualität des Werkstücks aus.As a result of the force measuring bolts pressed into the base body, the rigidity of the entire system, which comprises the cutting insert, in particular the indexable insert, and the rod-shaped base body, is practically not impaired in comparison to cutting insert holders without force sensors. Accordingly, the force sensors do not have a negative effect on the machining quality of the workpiece.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung umfasst die Kraftsensorik vier Kraftmessbolzen, wobei jeweils zwei Kraftmessbolzen eine gemeinsame geometrische Längsachse aufweisen und die beiden Längsachsen, das heißt die Längsachsen sämtlicher Kraftmessbolzen, in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, zu welcher der Grundkörper in Normalrichtung ausgerichtet ist. In fertigungstechnisch vorteilhafter Gestaltung kann jeweils ein Paar an Kraftmessbolzen in einer gemeinsamen, den Grundkörper in dessen Querrichtung durchziehenden Bohrung eingepresst sein.According to one possible embodiment, the force sensor system comprises four force measuring bolts, two force measuring bolts each having a common geometric longitudinal axis and the two longitudinal axes, i.e. the longitudinal axes of all force measuring bolts, being arranged in a common plane to which the base body is oriented in the normal direction. In a design that is advantageous in terms of manufacturing technology, a pair of force measuring pins can be pressed into a common bore that runs through the base body in its transverse direction.

Die Kraftmessbolzen werden beispielsweise mit einer Überdeckung von 5 µm bis 10 µm in die Bohrungen des Grundkörpers eingepresst. Die im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche eines jeden Kraftmessbolzens kann folgendermaßen strukturiert sein:

  • Eine Längsnut des Kraftmessbolzens, welche sich entweder über dessen gesamte Länge oder lediglich über einen Teil der Länge des Kraftmessbolzens erstrecken kann, liegt einer Anlageerhebung des Kraftmessbolzens diametral gegenüber. Die Anlageerhebung kontaktiert die Wandung der Bohrung und erstreckt sich lediglich über einen Teil der Länge des Kraftmessbolzens. Die Anlageerhebungen von jeweils zwei Kraftmessbolzen, die parallel voneinander beabstandete Längsachsen aufweisen und auf derselben Seite des Grundkörpers angeordnet sind, sind einander zugewandt.
The force measuring pins are pressed into the bores of the base body with an overlap of 5 µm to 10 µm, for example. The essentially cylindrical outer surface of each force measuring pin can be structured as follows:
  • A longitudinal groove of the force measuring bolt, which can either extend over its entire length or only over part of the length of the force measuring bolt, is located diametrically opposite an abutment elevation of the force measuring bolt. The abutment elevation makes contact with the wall of the bore and extends only over part of the length of the force measuring pin. The abutment elevations of two force measuring bolts each, which have longitudinal axes spaced parallel to one another and are arranged on the same side of the base body, face one another.

Die Anlageerhebung des Kraftmessbolzens kann sich in Form von zwei zueinander parallelen Anlageleisten bis zu einer der Stirnflächen des Kraftmessbolzens erstrecken, wobei die Anlageleisten in einem von der Stirnfläche entfernten Bereich in Form eines Anlagesegments ineinander übergehen. Dies ist gleichbedeutend damit, dass zwischen den beiden Anlageleisten eine parallel zur Mittelachse des Kraftmessbolzens verlaufende Nut gebildet ist, welche lediglich an einem ihrer beiden Enden, nämlich an einer Stirnseite des Kraftmessbolzens offen ist. Am gegenüberliegenden Ende der Nut ist diese dagegen durch die Form des Kraftmessbolzens geschlossen.The contact elevation of the force measuring bolt can extend in the form of two mutually parallel contact strips up to one of the end faces of the force measuring bolt, the contact strips merging into one another in the form of a contact segment in an area remote from the end face. This is synonymous with the fact that a groove running parallel to the center axis of the force measuring bolt is formed between the two contact strips, which groove is only open at one of its two ends, namely on one end face of the force measuring bolt. At the opposite end of the groove, on the other hand, it is closed by the shape of the load cell.

In montagetechnisch vorteilhafter Weise kann diese einseitig geschlossene Gestalt der Nut, welche sich im Anlagesegment befindet, genutzt werden, um ein Montagewerkzeug anzusetzen, das sich am Ende der Nut mit einem in die Nut in deren Längsrichtung eingreifenden Zapfen abstützt, womit eine Kraft in Längsrichtung zwischen dem Montagewerkzeug und dem Kraftmessbolzen übertragbar ist. Zusätzlich kann sich das Montagewerkzeug beim Einpressen des Kraftmessbolzens mittels eines weiteren Zapfens an einem Ende der bereits genannten Längsnut, welche der Anlageerhebung des Kraftmessbolzens diametral gegenüber liegt, abstützen. Die Kraftübertragung zwischen dem Montagewerkzeug und dem Kraftmessbolzen erfolgt damit beim Einpressen an zwei definierten Punkten. Gleichzeitig ist das Montagewerkzeug auf einfache Weise nutzbar, um eine definierte Winkellage des Kraftmessbolzens, bezogen auf Drehungen um seine eigene Achse, vorzugeben und während des Montagevorgangs zu überwachen.In an advantageous manner in terms of assembly technology, this one-sided closed shape of the groove, which is located in the contact segment, can be used to apply an assembly tool that is supported at the end of the groove with a pin engaging the groove in its longitudinal direction, whereby a force in the longitudinal direction between the assembly tool and the force measuring bolt can be transferred. In addition, when the force measuring bolt is pressed in, the assembly tool can be supported by means of a further pin at one end of the aforementioned longitudinal groove, which is located diametrically opposite the abutment elevation of the force measuring bolt. The transmission of force between the assembly tool and the force measuring bolt thus takes place at two defined points when it is pressed in. At the same time, the assembly tool can be used in a simple manner to specify a defined angular position of the force measuring bolt in relation to rotations about its own axis and to monitor it during the assembly process.

Derjenige Abschnitt des Kraftmessbolzens, welcher in dessen Längsrichtung über die Anlageerhebung hinausgeht, kann gegenüber demjenigen Abschnitt, in welchem sich die Anlageerhebung befindet, verjüngt sein. Diese Verjüngung betrifft auch zylindrische Abschnitte der Mantelfläche. Dies hat zur Folge, dass der Kraftmessbolzen nur in einem Teil seiner Länge, nämlich in demjenigen Abschnitt, in welchem sich die Anlageerhebung befindet, die Wandung der Bohrung im Grundkörper kontaktiert. Der übrige, freistehende Abschnitt des Kraftmessbolzens eignet sich zur Anbringung eines passiven Dehnungssensormessgitters.That section of the force measuring bolt which extends beyond the abutment elevation in its longitudinal direction can be tapered compared to that section in which the abutment elevation is located. This taper also affects cylindrical sections of the lateral surface. As a result, the force measuring bolt only contacts the wall of the bore in the base body over part of its length, namely in that section in which the abutment elevation is located. The remaining, free-standing section of the force measuring bolt is suitable for attaching a passive strain sensor measuring grid.

Ein zugehöriges aktives Dehnungssensormessgitter, allgemein als Dehnungsmessschicht bezeichnet, kann sich auf derjenigen Stirnseite des Kraftmessbolzens befinden, an welche die Anlageerhebung grenzt. In gut handhabbarer, mechanisch robuster Gestaltung schließt diese Stirnfläche bündig mit der Oberfläche des Grundkörpers ab. Bei dem aktiven Dehnungssensormessgitter kann es sich ebenso wie bei dem passiven Dehnungssensormessgitter um eine Beschichtung des Kraftmessbolzens handeln. Derartige Beschichtungen zur Kraft- und Momentenmessung werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung „Sensotect“ angeboten und weisen beispielsweise eine Schichtdicke von etwa 10 µm auf.An associated active strain sensor measuring grid, generally referred to as a strain measuring layer, can be located on that end face of the force measuring bolt to which the Investment survey borders. In an easily manageable, mechanically robust design, this end face ends flush with the surface of the base body. The active strain sensor measuring grid, like the passive strain sensor measuring grid, can be a coating of the force measuring bolt. Such coatings for force and torque measurement are offered by the applicant under the name “Sensotect” and have, for example, a layer thickness of about 10 μm.

Alternativ sind die Dehnungssensormessgitter als gesonderte Elemente, das heißt handelsübliche Dehnungsmessstreifen, auf den Kraftmessbolzen aufgebracht. In allen Fällen liefern die passiven Dehnungssensormessgitter Referenzsignale, welche mit den Signalen der aktiven Dehnungssensormessgitter zu vergleichen sind. Je nach Bearbeitungsbedingungen kann eine der mit Hilfe der Kraftsensorik erfassten Kraftkomponenten die dominierende Komponente darstellen. Beim Weichdrehen ist dies typischerweise die Schnittkraft, beim Hartdrehen typischerweise die Passivkraft, jeweils beim Längsdrehen. Die Kraftsensorik des Werkzeughalters ist in der Lage, beim Weichdrehen, das heißt der Zerspanung ungehärteter Bauteile, ebenso wie beim Hartdrehen, das heißt der Zerspanung gehärteter Bauteile, sämtliche Kraftkomponenten zu detektieren. Damit wird ein System zur Überwachung von Zerspanungsvorgängen bereitgestellt, welches für ein besonders breites Spektrum an Bearbeitungen geeignet ist.Alternatively, the strain sensor measuring grids are attached to the force measuring bolt as separate elements, that is to say commercially available strain gauges. In all cases, the passive strain sensor measuring grids supply reference signals which are to be compared with the signals of the active strain sensor measuring grids. Depending on the machining conditions, one of the force components recorded with the aid of the force sensor system can represent the dominant component. In soft turning this is typically the cutting force, in hard turning it is typically the passive force, in each case for longitudinal turning. The force sensors of the tool holder are able to detect all force components during soft turning, i.e. the machining of unhardened components, as well as during hard turning, i.e. the machining of hardened components. This provides a system for monitoring machining processes which is suitable for a particularly wide range of machining operations.

Die Kraftsensorik zeichnet sich nicht nur durch eine vielfältige Nutzbarkeit, sondern auch durch eine rationelle Montierbarkeit der einzelnen Sensorkomponenten, das heißt Kraftmessbolzen, aus.The force sensors are not only characterized by their versatile usability, but also by the rational assembly of the individual sensor components, i.e. force measuring bolts.

Zwischen den beiden Anlageleisten einer Anlageerhebung ist eine Nut gebildet, welche ebenso wie die auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Kraftmessbolzens angeordnete Längsnut zum Angriff eines Werkzeugs nutzbar ist. Die zwischen der Anlageerhebung und der zylindrischen Mantelfläche des Kraftmessbolzens gebildeten Freiräume sind zur Durchführung elektrischer Leitungen nutzbar. Im Übrigen kann der Grundkörper zum elektrischen Anschluss der Kraftmessbolzen eine Versorgungsbohrung aufweisen, welche den Werkzeughalter in Längsrichtung durchzieht und Anschlussleitungen der Kraftmessbolzen besonders effizient schützt.A groove is formed between the two abutment strips of an abutment elevation, which, like the longitudinal groove arranged on the diametrically opposite side of the force measuring bolt, can be used for engaging a tool. The free spaces formed between the abutment elevation and the cylindrical outer surface of the force measuring bolt can be used for the passage of electrical lines. In addition, the base body for the electrical connection of the force measuring bolts can have a supply bore which runs through the tool holder in the longitudinal direction and protects connection lines of the force measuring bolts particularly efficiently.

Der Werkzeughalter ist beispielsweise als Klemmhalter ausgebildet und unter anderem zur Bearbeitung geschmiedeter Rohlinge geeignet. Hierbei sind alle gängigen Drehoperationen wie Stechdrehen, Stirnseitenbearbeitung und Längsdrehen durchführbar.The tool holder is designed, for example, as a clamp holder and is suitable, among other things, for machining forged blanks. All common turning operations such as plunge turning, face machining and longitudinal turning can be carried out here.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Drehbearbeitung eines Werkstücks leitet eine das Werkstück zerspanende Schneidplatte Kräfte Fz in einen Grundkörper eines, insbesondere erfindungsgemäßen, Werkzeughalters ein. Diese Kräfte Fz werden richtungsaufgelöst mit Hilfe einer Anordnung aus mehreren gleichartigen, in den Grundkörper eingepressten Kraftmessbolzen erfasst.In the method according to the invention for turning a workpiece, a cutting insert which cuts the workpiece conducts forces F z into a base body of a tool holder, in particular a tool holder according to the invention. These forces F z are recorded in a direction-resolved manner with the help of an arrangement of several similar force measuring pins pressed into the base body.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ein Werkstück während einer spanabhebenden Bearbeitung durch Drehen,
  • 2 das zum Drehen verwendete Werkzeug,
  • 3 ein Detail des Werkzeugs nach 2 samt Kraftmessbolzen, welche einen Werkzeughalter eingepresst sind,
  • 4 einen der Kraftmessbolzen in perspektivischer Ansicht,
  • 5 und 6 den Werkzeughalter in perspektivischen Ansichten,
  • 7 und 8 Schnittdarstellungen des Werkzeughalters.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:
  • 1 a workpiece during machining by turning,
  • 2 the tool used for turning,
  • 3 a detail of the tool after 2 including force measuring pins, which are pressed into a tool holder,
  • 4th one of the force measuring pins in perspective view,
  • 5 and 6th the tool holder in perspective views,
  • 7th and 8th Sectional views of the tool holder.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Werkzeug wird zur Zerspanung eines Werkstücks 2 durch Drehen verwendet und umfasst einen Werkzeughalter 3 mit einer daran durch Klemmung befestigten Schneidplatte 4, nämlich Wendeschneidplatte. Die Längsachse des zu bearbeitenden Werkstücks 2 ist als z-Achse bezeichnet. Das Werkstück 2 wird bei der Drehbearbeitung in an sich bekannter Weise angetrieben, sodass es um seine eigene Achse, das heißt die z-Achse, rotiert. Die mit VR bezeichnete Vorschubrichtung, in welcher das Werkzeug 1 bei der Drehbearbeitung vorgeschoben wird, entspricht der Längsrichtung des Werkstücks 2. Die Werkzeugmaschine, mit welcher das Werkstück 2 mit Hilfe des Werkzeugs 1 bearbeitet wird, ist insgesamt mit 10 bezeichnet.A total of the reference number 1 The marked tool is used to machine a workpiece 2 used by turning and includes a tool holder 3 with a cutting plate fastened to it by clamping 4th , namely indexable insert. The longitudinal axis of the workpiece to be machined 2 is designated as the z-axis. The workpiece 2 is driven in a known manner during turning so that it rotates around its own axis, i.e. the z-axis. With VR Designated feed direction in which the tool 1 is advanced during turning, corresponds to the longitudinal direction of the workpiece 2 . The machine tool with which the workpiece 2 with the help of the tool 1 is processed is total with 10 designated.

Der Werkzeughalter 3 umfasst einen langgestreckten Grundkörper 5, welcher sich in x-Richtung erstreckt. Ein Kopfstück des Grundkörpers 5 ist mit 6 bezeichnet. Im Kopfstück 6 befindet sich eine Ausnehmung 7, in welcher der Schneideinsatz 4, das heißt die Wendeschneidplatte, zu befestigen ist. Zur Befestigung der Schneidplatte 4 ist eine Klemmvorrichtung 8 vorgesehen. Schneidkanten der Schneidplatte 4 sind mit 9, eine Spanfläche mit 11 bezeichnet.The tool holder 3 comprises an elongated base body 5 , which extends in the x-direction. A head piece of the main body 5 is denoted by 6. In the head piece 6th there is a recess 7th in which the cutting insert 4th , i.e. the indexable insert, is to be fastened. For fastening the cutting plate 4th is a clamping device 8th intended. Cutting edges of the insert 4th are with 9 , a rake face with 11 designated.

In 1 sind verschiedene Kraftkomponenten, nämlich eine beim Drehen auftretende Schnittkraft Fc , eine Vorschubkraft Ff und eine Passivkraft Fp , eingezeichnet. Die damit durch Vektoraddition entstehende Gesamtkraft ist als Zerspanungskraft Fz bezeichnet. In Vorschubrichtung VR wird das Werkzeug 1 mit Vorschubgeschwindigkeit Vf verfahren. Zusammen mit einer Schnittgeschwindigkeit Vc , welche in Umfangsrichtung des Werkstücks 2 zu messen ist, ergibt sich damit eine effektive Schnittgeschwindigkeit Ve . Die Einstellung der Geschwindigkeitskomponenten Vf , Vc erfolgt in an sich bekannter Weise unter anderem in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften des Werkstücks 2 sowie von den gewünschten Oberflächeneigenschaften.In 1 are different force components, namely a cutting force occurring when turning F c , a feed force F f and a passive force F p , drawn. The total force resulting from vector addition is called the cutting force F z designated. In the feed direction VR becomes the tool 1 with feed speed V f proceed. Along with a cutting speed V c , which in the circumferential direction of the workpiece 2 is to be measured, this results in an effective cutting speed V e . The setting of the speed components V f , V c takes place in a manner known per se, inter alia, depending on the material properties of the workpiece 2 as well as the desired surface properties.

Zur Erfassung der Kraftkomponenten Fe , Ff und Fp sind vier Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 vorgesehen, welche in Bohrungen 16, 17, 18, 19 des Grundkörpers 5 eingepresst sind. Sämtliche Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 sind in y-Richtung und damit quer zur Längsrichtung des Werkzeughalters 3 ausgerichtet. Die beiden Kraftmessbolzen 12, 13 befinden sich an der mit 20 bezeichneten Oberseite des Grundkörpers 5, die weiteren Kraftmessbolzen 14, 15 an der Unterseite des Grundkörpers 5. Als Oberseite 20 ist diejenige Seite des Werkzeughalters 3 bezeichnet, auf welcher sich die Ausnehmung 7 für die Schneidplatte 4 befindet. Die Unterseite des Grundkörpers 5 ist mit 21 bezeichnet.For recording the force components F e , F f and F p are four load cells 12th , 13th , 14th , 15th provided which in holes 16 , 17th , 18th , 19th of the main body 5 are pressed in. All force measuring bolts 12th , 13th , 14th , 15th are in the y-direction and thus transversely to the longitudinal direction of the tool holder 3 aligned. The two load cells 12th , 13th are located at the with 20th designated top of the base body 5 , the other load cells 14th , 15th on the underside of the base body 5 . As the top 20th is the side of the tool holder 3 denotes on which the recess 7th for the insert 4th is located. The underside of the main body 5 is denoted by 21.

Die Bohrungen 16, 18 sind im Ausführungsbeispiel als eine einzige Durchgangsbohrung, welche den Grundkörper 5 durchzieht, ausgebildet. Entsprechendes gilt für die Bohrungen 17, 19. Die Längsachsen der Bohrungen 16, 17, 18, 19 liegen in einer Ebene, welche zur y-z-Ebene parallel ist. Der Grundkörper 5 ist somit in Richtung einer Flächennormalen zu dieser durch die Bohrungen 16, 17, 18, 19 aufgespannten Ebene ausgerichtet.The holes 16 , 18th are in the embodiment as a single through hole, which the base body 5 runs through, trained. The same applies to the holes 17th , 19th . The longitudinal axes of the holes 16 , 17th , 18th , 19th lie in a plane which is parallel to the yz plane. The basic body 5 is thus in the direction of a surface normal to this through the holes 16 , 17th , 18th , 19th aligned on the spanned plane.

Die in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 sind in der Lage, die Zerspanungskraft Fz in ihre einzelnen Komponenten Fc , Ff , Fp aufzulösen. Im Folgenden werden einzelne der Kraftkomponenten Fc , Ff , Fp nacheinander betrachtet:

  • Die Schnittkraft Fc erzeugt zusätzlich zu einem Torsionsmoment um die x-Achse innerhalb des Grundkörpers 5 ein Torsionsmoment um die z-Achse. In der Unterseite 21 des Grundkörpers 5 entstehen damit Druckbelastungen, welche durch die Kraftmessbolzen 14, 15 aufgenommen werden. Gleichzeitig entstehende Zugbelastungen in der Oberseite 20 sind mit Hilfe der Kraftmessbolzen 12, 13 erfassbar.
The force measuring pins arranged in a common plane 12th , 13th , 14th , 15th are able to increase the cutting force F z into their individual components F c , F f , F p dissolve. The following are some of the force components F c , F f , F p viewed one after the other:
  • The cutting force F c generated in addition to a torsional moment around the x-axis within the base body 5 a torsional moment about the z-axis. In the bottom 21 of the main body 5 This creates pressure loads, which are caused by the load cells 14th , 15th be included. Simultaneously resulting tensile loads in the upper side 20th are with the help of the load cells 12th , 13th detectable.

Die Vorschubkraft Ff erzeugt innerhalb des Grundkörpers 5 eine Torsionsbelastung um die y-Achse. Damit haben die Kraftmessbolzen 12, 14 Druckspannungen aufzunehmen, wogegen mittels der Kraftmessbolzen 13, 15 Zugspannungen detektierbar sind.The feed force F f generated within the body 5 a torsional load around the y-axis. This gives the load cells 12th , 14th Absorb compressive stresses, while using the force measuring bolts 13th , 15th Tensile stresses are detectable.

Die Passivkraft Fp schließlich sorgt für Druckspannungen in allen Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15. Insgesamt ist damit die Zerspanungskraft Fz hinsichtlich ihres Betrages sowie ihrer Richtung bestimmbar.The passive force F p finally ensures compressive stresses in all load cells 12th , 13th , 14th , 15th . Overall, this is the cutting force F z determinable in terms of their amount and direction.

Einzelheiten der Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 gehen insbesondere aus den 3 und 4 hervor. Jeder der gleichartig gestalteten Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 weist einen Halterungsabschnitt 22 sowie einen an diesen anschließenden passiven Abschnitt 23 auf, wobei die Abschnitte 22, 23 in Längsrichtung des Kraftmessbolzens 12, das heißt in y-Richtung, hintereinander angeordnet sind. Der Halterungsabschnitt 22 grenzt an die Oberfläche des Grundkörpers 5 und ist kürzer als der passive Abschnitt 23. Zwischen dem passiven Abschnitt 23 und dem Halterungsabschnitt 22 ist eine Stufe 24 an der mit 25 bezeichneten Mantelfläche des Kraftmessbolzens 12 gebildet.Details of the load cells 12th , 13th , 14th , 15th go in particular from the 3 and 4th emerged. Each of the similarly designed load cells 12th , 13th , 14th , 15th has a support portion 22nd as well as an adjoining passive section 23 on, with the sections 22nd , 23 in the longitudinal direction of the load cell 12th , that is, in the y-direction, are arranged one behind the other. The bracket section 22nd adjoins the surface of the base body 5 and is shorter than the passive section 23 . Between the passive section 23 and the support portion 22nd is a stage 24 at the with 25th designated outer surface of the force measuring bolt 12th educated.

Die gestufte Mantelfläche 25 ist partiell zylindrisch ausgebildet. Eine Längsnut 26 könnte sich in nicht dargestellter Weise im Extremfall über die gesamte Länge des Kraftmessbolzens 12 erstrecken. Eine Anlageerhebung 27 erstreckt sich lediglich über den Halterungsabschnitt 22. Der Anlageerhebung 27 sind zwei Anlageleisten 28, 29 zuzurechnen, zwischen welchen eine Nut 30 gebildet ist, die der Längsnut 26 diametral gegenüberliegt. Im Ausführungsbeispiel entspricht die Länge der Nut 30 der Länge der Längsnut 26. Mit Hilfe eines nicht dargestellten Montagewerkzeugs, welches zwei Zapfen aufweist, die in die nicht notwendigerweise gleich langen Nuten 26, 30 eingreifen, kann der Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 exakt in der vorgesehenen Orientierung, was die Ausrichtung um seine eigene Mittelachse betrifft, in den Grundkörper 5 eingepresst werden. Die Zapfen des Montagewerkzeugs schlagen beim Montagevorgang an den durch den Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 gebildeten Enden der Nuten 26, 30 an und ermöglichen damit den Vorschub des Kraftmessbolzens 12, 13, 14, 15 in der zugehörigen Bohrung 16, 17, 18, 19.The stepped outer surface 25th is partially cylindrical. A longitudinal groove 26th could be in a manner not shown in the extreme case over the entire length of the load cell 12th extend. An investment survey 27 extends only over the mounting portion 22nd . The investment survey 27 are two investment bars 28 , 29 attributable, between which a groove 30th is formed that of the longitudinal groove 26th diametrically opposite. In the exemplary embodiment, the length corresponds to the groove 30th the length of the longitudinal groove 26th . With the help of an assembly tool, not shown, which has two pins that are inserted into the not necessarily equally long grooves 26th , 30th can intervene, the load cell 12th , 13th , 14th , 15th exactly in the intended orientation, as far as the alignment around its own central axis is concerned, in the base body 5 be pressed in. During the assembly process, the pins of the assembly tool hit the through the load cell 12th , 13th , 14th , 15th formed ends of the grooves 26th , 30th and thus enable the force measuring pin to advance 12th , 13th , 14th , 15th in the associated hole 16 , 17th , 18th , 19th .

Zwischen der Anlageerhebung 27 und zylindrischen Abschnitten der Mantelfläche 25 sind Freiräume 31, 32 gebildet. Durch diese Freiräume 31, 32, welche sich kanalartig in Längsrichtung der Bohrung 16 erstrecken, sind nicht dargestellte Anschlussleitungen für Dehnungssensormessgitter 33, 34, das heißt Dehnungsmessschichten, durchführbar.Between the investment survey 27 and cylindrical sections of the lateral surface 25th are free spaces 31 , 32 educated. Through this free space 31 , 32 , which channel-like in the longitudinal direction of the bore 16 extend, are not shown connecting lines for strain sensor measuring grids 33 , 34 , that is, strain gauges, can be carried out.

Hierbei handelt es sich um ein passives Dehnungssensormessgitter 33 als passive Messstruktur, welche sich auf einer planen Oberfläche 35 des passiven Abschnitts 23 befindet, sowie um ein aktives Dehnungssensormessgitter 34, welches sich auf der mit 36 bezeichneten, bündig mit der Oberseite 20 abschließenden Stirnfläche des Kraftmessbolzens 12 befindet. Im eingebauten Zustand der Kraftmessbolzen 12, 13 liegen sich die Anlageerhebungen 27, wie aus 3 hervorgeht, gegenüber, sodass die Kraftmessbolzen 12, 13 spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei die Symmetrieebene parallel zur x-y-Ebene angeordnet ist. Entsprechendes gilt für die Anordnung der Kraftmessbolzen 14, 15. Die korrekte Ausrichtung der aktiven Dehnungssensormessgitter 34 als Teile der Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 wird mit Hilfe des erwähnten Montagewerkzeugs bewerkstelligt.This is a passive strain sensor measuring grid 33 as a passive measuring structure, which is located on a flat surface 35 of the passive section 23 as well as an active strain sensor measuring grid 34 , which is on the with 36 marked, flush with the top 20th final face of the force measuring bolt 12th is located. The force measuring pin in the installed state 12th , 13th are the investment surveys 27 , how out 3 shows opposite, so that the load cells 12th , 13th are arranged mirror-symmetrically to one another, the plane of symmetry being arranged parallel to the xy plane. The same applies to the arrangement of the force measuring pins 14th , 15th . Correct alignment of the active strain sensor measuring grids 34 as parts of the load cells 12th , 13th , 14th , 15th is done with the help of the assembly tool mentioned.

Eine Versorgungsbohrung 37 durchzieht den Grundkörper 5 über nahezu seine gesamte Länge, ausgehend von der mit 38 bezeichneten rückseitigen Stirnfläche des Grundkörpers 5 bis zu einem kurzen Querkanal 39, welcher durch Verschneidung beim Fertigen der Versorgungsbohrungen 37 mit den Bohrungen 16, 17, 18, 19 entsteht. Die einzigen elektrischen Komponenten der insgesamt mit 40 bezeichneten Kraftsensorik, welche die Kraftmessbolzen 12, 13, 14, 15 umfasst, sind somit die passiven Dehnungssensormessgitter 33 sowie die aktiven Dehnungssensormessgitter 34, welche bündig in die Oberflächen 20, 21 eingefügt sind.A supply well 37 runs through the main body 5 over almost its entire length, starting from the rear face of the base body, denoted by 38 5 up to a short transverse channel 39 , which is caused by intersection when making the supply bores 37 with the holes 16 , 17th , 18th , 19th arises. The only electrical components of the force sensor system, denoted as a whole by 40, which are the force measuring bolts 12th , 13th , 14th , 15th thus the passive strain sensor measuring grids are included 33 as well as the active strain sensor measuring grids 34 which are flush with the surfaces 20th , 21 are inserted.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
WerkzeugTool
22
Werkstückworkpiece
33
WerkzeughalterTool holder
44th
SchneidplatteCutting insert
55
GrundkörperBase body
66th
KopfstückHeadjoint
77th
AusnehmungRecess
88th
KlemmvorrichtungClamping device
99
SchneidkanteCutting edge
1010
WerkzeugmaschineMachine tool
1111
SpanflächeRake face
1212th
KraftmessbolzenForce measuring pins
1313th
KraftmessbolzenForce measuring pins
1414th
KraftmessbolzenForce measuring pins
1515th
KraftmessbolzenForce measuring pins
1616
Bohrungdrilling
1717th
Bohrungdrilling
1818th
Bohrungdrilling
1919th
Bohrungdrilling
2020th
OberseiteTop
2121
Unterseitebottom
2222nd
HalterungsabschnittBracket section
2323
Passiver AbschnittPassive section
2424
Stufestep
2525th
MantelflächeOuter surface
2626th
LängsnutLongitudinal groove
2727
AnlageerhebungInvestment survey
2828
AnlageleisteInvestment bar
2929
AnlageleisteInvestment bar
3030th
NutGroove
3131
Freiraumfree space
3232
Freiraumfree space
3333
Passives DehnungssensormessgitterPassive strain sensor measuring grid
3434
Aktives DehnungssensormessgitterActive strain sensor measuring grid
3535
Plane OberflächeFlat surface
3636
Stirnfläche des KraftmessbolzensFront face of the force measuring pin
3737
VersorgungsbohrungSupply well
3838
Rückseitige Stirnfläche des GrundkörpersRear face of the base body
3939
QuerkanalTransverse channel
4040
Kraftsensorik Force sensors
FeFe
SchnittkraftCutting force
Ff F f
VorschubkraftFeed force
Fp F p
PassivkraftPassive power
Fz F z
ZerspanungskraftCutting force
Vc V c
Schnittgeschwindigkeit in UmfangsrichtungCutting speed in the circumferential direction
Ve V e
Effektive SchnittgeschwindigkeitEffective cutting speed
Vf V f
VorschubgeschwindigkeitFeed rate
VRVR
VorschubrichtungFeed direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (10)

Werkzeughalter (3), mit einem langgestreckten Grundkörper (5), welcher zur Halterung einer Schneidplatte (4) vorgesehen ist, sowie mit einer Kraftsensorik (40), welche zur betrags- und richtungsmäßigen Erfassung von auf die Schneidplatte (4) wirkenden Kräften (Fz) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensorik (40) mindestens drei Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) umfasst, welche in Bohrungen (16, 17, 18, 19) im Grundkörper (5) eingepresst sind.Tool holder (3), with an elongated base body (5), which is provided for holding a cutting insert (4), and with a force sensor system (40), which is used to detect the amount and direction of forces (F z ), characterized in that the force sensor system (40) comprises at least three force measuring pins (12, 13, 14, 15) which are pressed into bores (16, 17, 18, 19) in the base body (5). Werkzeughalter (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensorik (40) vier Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) umfasst, wobei jeweils zwei Kraftmessbolzen (12, 14; 13, 15) eine gemeinsame geometrische Längsachse aufweisen und die Längsachsen sämtlicher Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, zu welcher der Grundkörper (5) in Normalrichtung ausgerichtet ist.Tool holder (3) Claim 1 , characterized in that the force sensor system (40) comprises four force measuring bolts (12, 13, 14, 15), two force measuring bolts (12, 14; 13, 15) each having a common geometric longitudinal axis and the longitudinal axes of all force measuring bolts (12, 13 , 14, 15) are arranged in a common plane to which the base body (5) is aligned in the normal direction. Werkzeughalter (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Paar an Kraftmessbolzen (12, 14; 13, 15) in einer gemeinsamen, den Grundkörper (5) in dessen Querrichtung durchziehenden Bohrung (16, 18; 17, 19) eingepresst sind.Tool holder (3) Claim 2 , characterized in that in each case a pair of force measuring pins (12, 14; 13, 15) are pressed into a common bore (16, 18; 17, 19) running through the base body (5) in its transverse direction. Werkzeughalter (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) eine zylindrische Grundform mit einer strukturierten Mantelfläche (25) aufweist, wobei eine Längsnut (26) des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) einer die Wandung der Bohrung (16, 17, 18, 19) kontaktierenden Anlageerhebung (27) des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15), welche sich lediglich über einen Teil der Länge des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) erstreckt, diametral gegenüberliegt, und wobei die Anlageerhebungen (27) von jeweils zwei Kraftmessbolzen (12, 13; 14, 15), die zueinander parallele, voneinander beabstandete Längsachsen aufweisen, einander zugewandt sind.Tool holder (3) Claim 2 or 3 , characterized in that each force measuring bolt (12, 13, 14, 15) has a cylindrical basic shape with a structured outer surface (25), with a longitudinal groove (26) of the force measuring bolt (12, 13, 14, 15) one of the wall of the bore (16, 17, 18, 19) contacting abutment elevation (27) of the force measuring pin (12, 13, 14, 15), which extends only over part of the length of the force measuring pin (12, 13, 14, 15), is diametrically opposite, and wherein the abutment elevations (27) of two force measuring pins (12, 13; 14, 15) each, which have mutually parallel, spaced-apart longitudinal axes, face each other. Werkzeughalter (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anlageerhebung (27) des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) in Form von zwei zueinander parallelen Anlageleisten (28, 29) bis zu einer der Stirnflächen (36) des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) erstreckt, wobei die Anlageleisten (28, 29) in einem von der Stirnfläche (26) entfernten Bereich ineinander übergehen.Tool holder (3) Claim 4 , characterized in that the contact elevation (27) of the force measuring bolt (12, 13, 14, 15) in the form of two mutually parallel contact strips (28, 29) extends up to one of the end faces (36) of the force measuring bolt (12, 13, 14 , 15), the contact strips (28, 29) merging into one another in an area remote from the end face (26). Werkzeughalter (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageerhebung (27) eines jeden Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) Teil eines per Pressverband in der zugehörigen Bohrung (16, 17, 18, 19) befestigten Halterungsabschnitts (22) des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) ist, wogegen der über die Anlageerhebung (27) in Längsrichtung der Bohrung (16, 17, 18, 19) hinausragende Abschnitt des Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) als passiver, von der Wandung der Bohrung (16, 17, 18, 19) beabstandeter Abschnitt (23) ausgebildet ist.Tool holder (3) Claim 4 or 5 , characterized in that the contact elevation (27) of each force measuring pin (12, 13, 14, 15) is part of a holding section (22) of the force measuring pin (12, 13) fastened by an interference fit in the associated bore (16, 17, 18, 19) , 14, 15), whereas the section of the force measuring bolt (12, 13, 14, 15) protruding beyond the abutment elevation (27) in the longitudinal direction of the bore (16, 17, 18, 19) is passive, from the wall of the bore ( 16, 17, 18, 19) spaced portion (23) is formed. Werkzeughalter (3) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine passive Messstruktur (33), welche sich auf einer planen Oberfläche (35) des passiven Abschnitts (23) befindet.Tool holder (3) Claim 6 , characterized by a passive measuring structure (33) which is located on a planar surface (35) of the passive section (23). Werkzeughalter (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine einen elektrischen Anschluss der Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) ermöglichende, im Inneren des Grundkörpers (5) angeordnete Versorgungsbohrung (37).Tool holder (3) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized by a supply bore (37) arranged in the interior of the base body (5) allowing an electrical connection of the force measuring bolts (12, 13, 14, 15). Werkzeughalter (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) Dehnungsmessschichten (33, 34), insbesondere in Form einer Beschichtung, aufweisen, wobei aktive Dehnungssensormessgitter (34), welche sich an jeweils einer Stirnfläche (36) eines Kraftmessbolzens (12, 13, 14, 15) befinden, bündig in die Oberfläche des Grundkörpers (5) eingefügt sind.Tool holder (3) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the force measuring bolts (12, 13, 14, 15) have strain measuring layers (33, 34), in particular in the form of a coating, with active strain sensor measuring grids (34), which are each located on an end face (36) of a force measuring bolt ( 12, 13, 14, 15) are inserted flush into the surface of the base body (5). Verfahren zur Drehbearbeitung eines Werkstücks (2), wobei eine das Werkstück (2) zerspanende Schneidplatte (4) Kräfte (Fz) in einen Grundkörper (5) eines Werkzeughalters (3), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, einleitet und diese Kräfte (Fz) richtungsaufgelöst mit Hilfe einer Anordnung aus mehreren gleichartigen, in den Grundkörper (5) eingepressten Kraftmessbolzen (12, 13, 14, 15) erfasst werden.Method for turning a workpiece (2), wherein a cutting insert (4) cutting the workpiece (2) forces (F z ) into a base body (5) of a tool holder (3), in particular according to one of the Claims 1 to 9 , initiates and these forces (F z ) are detected in a directionally resolved manner with the aid of an arrangement of several similar force measuring pins (12, 13, 14, 15) pressed into the base body (5).
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