Die Werkzeugschnittstelle beeinflusst als zentrale Komponente im Kraftfluss zwischen der Maschinenstruktur und der Zerspanstelle die Leistungsfähigkeit der Werkzeugmaschine. Im Bereich der Drehbearbeitung sind die funktionalen Anforderungen der eingesetzten Werkzeugschnittstellen häufig nur teilweise erfüllt, die konkreten Leistungsparameter sind größtenteils quantitativ unbekannt.

Gegenstände dieser Arbeit sind die Ermittlung und Quantifizierung der Eigenschaften aktueller Werkzeugschnittstellen für Drehmaschinen anhand objektiver Simulations- und Versuchsmethoden sowie die Entwicklung einer neuen Werkzeugschnittstelle, welche sämtliche der heutigen Anforderungen erfüllt.

Zunächst werden die Anforderungen an Werkzeugschnittstellen für Drehmaschinen basierend auf dem Stand der Technik identifiziert und Methoden zur objektiven Charakterisierung von Werkzeugschnittstellen entwickelt. Die statischen Biege- und Torsionseigenschaften sowie die Wiederholgenauigkeiten der Werkzeug­schnittstellen VDI, BMT, HSK-T und PSC werden anschließend anhand dieser Methoden experimentell ermittelt und den Anforderungen gegenübergestellt. Mit Hilfe der FE-Simulation werden zudem die Grundeffekte bei der Kraftübertragung an Werkzeugschnittstellen erklärt.

Im Anschluss wird auf Grundlage der Erkenntnisse eine neue Werkzeugschnittstelle (pti-Schnittstelle; polygonal turning interface), basierend auf dem Polygonkegel-Plananlagen-Prinzip, konzeptioniert und ausgelegt. Die Auslegung erfolgt unter Berücksichtigung der Anforderungen insbesondere durch die hohen mechanischen Prozesslasten bei gleichzeitig stark eingeschränkten Bauraumverhältnissen in der Revolverscheibe.

Abschließend wird ein Prototyp der neuen pti-Schnittstelle experimentell untersucht. Hierbei werden die statischen Eigenschaften und die Wiederholgenauigkeit ermittelt und mit den entsprechenden Eigenschaften der verfügbaren Werkzeugschnittstellen verglichen. Anhand erster exemplarischer Zerspanversuche wird die pti-Schnittstelle zudem vergleichend zu den vorhandenen Systemen prozessnah untersucht.