[发明专利]控制工件的旋转去屑加工工艺的布置和切削刀具

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件进行旋转去屑加工的布置，其中，该布置包括用于监视旋转去屑加工的监视系统。另外，本发明还涉及用于对例如上文所陈述类型的工件进行去屑加工的切削刀具。切削刀具包括刀具主体，刀具主体可连接到夹具或者可旋转的主轴。刀具主体限定中心轴线并且设有至少一个切削刃或者用于接纳具有至少一个切削刃的切削刀片的至少一个刀座。

背景技术

一般而言，用于对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件进行旋转去屑加工的切削刀具包括刀具主体，刀具主体设有一个或多个切削刃或切削刀片，每个切削刀片具有至少一个切削刃。每个切削刀片通常安装于在刀具主体中设置的刀座或容槽中。刀具主体限定中心轴线或旋转轴线，并且通常可连接到夹具或可旋转的主轴。当钻进时，刀具主体通常通过保持刀具主体的主轴或夹具的旋转而旋转，而工件是不动的。当铣削时，刀具主体通常由主轴或夹具旋转，而工件不动或者在进给方向上进给。当执行轮廓或仿形铣削时，刀具主体可例如在旋转方向上绕其旋转轴线旋转，同时工件相对于刀具主体在进给方向上进给。当车削时，并且也对于某些铣削而言，通常，工件旋转，而刀具主体保持不动并且由夹具保持。常常，垫片设置于切削刀片与刀座的刀座表面之间，以便如果在切削刀片上的应力变得太大时保护刀具主体。垫片易于更换并且因此避免了整个刀具主体更换。

在现有技术中，提出不同的监视系统来监视工件的旋转去屑加工。

US 7,289,873公开了一种用于切削机床的传感器系统，其包括：测量在切削机床内的力和/或扭矩和/或机床声音的传感器布置；能量供给单元，其从交变磁场感应地提供能量，以供应给切削机床的传感器布置；以及数据传输单元，其无线地传输与传感器布置测量的值相关的数据。

US 7,883,303描述了一种机床主轴结构，其能够监视工作状态，其包括主轴主体、旋转心轴、刀具基体和内部检查装置。旋转心轴具有腔室，并且内部检查装置安置于该腔室中。内部检查装置中的检查芯片直接安置于刀具基体上。工作参数通过内部检查装置中的无线传输模块而传输到外部信息装置。

US 2008/0105094公开了一种机床控制方法，其采用执行做功过程的机床，机床具有用于根据过程而对工件进行加工的切削器具。传感器装置设置于切削器具上，用于感测该过程的至少一个状态。

US 2009/0235763描述了夹盘整合的力测量系统以及测量值处理站，所述力测量系统用于确定在旋转刀具的切削刀具尖端处的切削力，例如具有传感器的钻具或铣削刀具。传感器被设计成布置于机床的刀夹上的应变传感器。

WO 2009/117396公开了一种刀夹，其包括主体，与主体安置在一起的处理器和与主体安置在一起并且与处理器通信的收发器。收发器被构造为与外部接收装置通信。切削组件具有多个传感器，并且处理器被构造为与传感器通信。

US 7,710,287描述了一种用于机床的传感器系统，其具有：带有测量器具的传感器，测量器具测量在机床内出现的物理量；第一能量源，用于供应传感器的测量器具，其中第一能量源从周围的电磁场以无线方式接收电能；以及电池，用于向传感器的测量器具供电。

US 8,083,446公开了一种用于对工件进行加工的机床的主轴，其中设置用于记录主轴的操作和/或状态数据的数据采集元件，并且其中数据采集元件呈无线电芯片的形式并且可通过无线电读取。

US 8,080,918描述了使用压电陶瓷换能器来控制工件的加工的设备和方法。

US 2009/0175694公开了一种系统，该系统包括切削刀具，切削刀具包括刀具主体以及固定地安装在刀具主体内并能够被读取和写入的集成电路芯片。

US 6,297,747描述了一种刀夹，其具有用于在操作期间测量刀夹或刀具的操作参数的传感器。传感器为根据声波原理操作的表面声波传感器，并且其测量值信号能够通过无线电波以非接触方式来读取。

DE 10 2007 036 002公开了一种用于处理刀具的监视装置，包括连接在传感器中并且形成表面波传感器的振荡装置和振荡检测器。

DE 10227677描述了使用无源传导缆线结构对机器部件进行无线监视的方法。无源传感器可被构造为表面波传感器。

发明内容

本发明的发明人认识到需要高效地监视和控制工件的旋转去屑加工，以便改进工件的旋转去屑加工。