一种刀具切削刃调节头、其操作及校正刀具切削刃磨损的方法技术

调节头旨在用于数控机床的工作空间，所述数控机床设置有基站，旨在用于与测量探头或钻孔测量心轴交换信息，所述基站连接到所述数控机床的控制器，并且包括第一功能模块和第二功能模块，其中所述第一功能模块分为电源模块和数据传输模块，其中所述第二功能模块包括用于接收至少一个刀具的机加工模块，其中所述机加工模块包括刀具调节装置，用于根据所述控制器的规格在所述刀具的径向和/或轴向方向和/或在角度方向上调节所述刀具，并且其中所述电源模块为所述调节头的部件提供电能，所述调节头的部件包括所述数据传输模块和所述刀具调节装置，并且其中所述数据传输模块布置并且旨在用于与所述数控机床的工作空间中的所述测量探头或孔规的所述基站交换信息，所述信息至少关于容纳在所述调节头中的刀具的调节。关于容纳在所述调节头中的刀具的调节。关于容纳在所述调节头中的刀具的调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种刀具切削刃调节头、其操作及校正刀具切削刃磨损的方法


[0001]本文公开了一种刀具切削刃调节头及其操作方法和用于校正刀具切削刃磨损的方法。此外，解释了相应的设备部件，例如所述刀具切削刃调节头和相应的用于与例如机床刀具的NC控制器通信的发送器/接收器。刀具切削刃调节头也称为致动刀具。这方面的细节在权利要求书中定义；但是，说明书还包含与结构和操作模式以及方法和系统或设备部件的变体相关的信息。

技术介绍

[0002]在机加工中心中，一个或更多个主轴用于机加工工件。机加工中心是配备数控(CNC)控制器用于自动化操作的机床刀具，用于完整机加工(金属、木材或塑料)工件。刀具或工件可以安装在每个所述主轴上；所述主轴可以在所述机加工中心的工作空间内例如在三个正交方向X、Y、Z上固定到位或移动和驱动。机加工中心通常具有自动刀具和由所述数控控制器提示的工件更换装置，所述工件更换装置可以将测量探头插入和更换到相应的主轴中，以便也测量用该主轴机加工的所述工件。为此，所述测量探头与所述数控控制器进行通信。在机加工过程中，刀具切削刃会受到持续磨损。这种磨损可以通过校正所述刀具到所述工件的进给量在一定范围内得到补偿。对于铣削和车削操作，可以在所述数控控制器中利用存储在所述数控控制中的刀具数据来抵消磨损。在所述工件机加工期间，所述刀具的磨损通过刀具半径的激活补偿来补偿。
[0003]对于钻孔和镗削刀具，所述刀具的磨损只能通过调节切削刃来补偿。对于大多数此类刀具，在所述机床内部或外部，调节由机床操作员手动完成。其他刀具具有电动调节功能。这些包括例如Komet
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042精细调节头，其在调节滑块上集成了直接测量系统、伺服齿轮电机和红外发射和接收电子设备，外部电源为非接触式。通常，在生产过程中需要人工干预孔的精细机加工，以便通过测量和校正实现微米范围内的公差。
[0004]Komet
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042精细调节头允许在自动化的整体过程中进行测量和校正。Komet
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042精细调节头允许在闭环控制中以μm的步长调节切削刃。为此，Komet
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042精细调节头由外部测量计算机控制。
[0005]另一种解决方案是KOMET KomU轴系统，这是可自动互换的刀具系统。这种布置允许在工件上进行车削、反向车削、倒角和创建数控控制的轮廓。即使在非旋转对称部件上，也可以在一次操作中结合连接刀具和可转位刀片生产不同的内部和外部轮廓。
[0006]此外，已知非接触式或接触式测量探头与数控控制的机床刀具通信，以便在机床房(机加工房间)中扫描刀具或工件的表面、边缘或尖端。对于每个检测到的特征，接触式/非接触式探头将相应的测量数据发送到数控机床控制器，其中可能包括计算机程序。与来自所述数控控制器的机床位置数据一起，触觉探头数据允许数字控制器确定所述刀具或工件尺寸的准确图像。
[0007]DE 2010200 A涉及一种刀具保持装置，其中所述刀具安装在托架上，该托架相对
于通过机床刀具可旋转地安装在机床刀具上的主体径向可移动。多相步进电机安装在主体上并布置成产生相对径向运动。所述步进电机的轴与所述主体的旋转轴线同轴。连接到所述轴的是耦合到蜗轮的蜗杆螺钉，该蜗轮连接到第二轴的中心部分，所述第二轴的中心部分在由一个或更多个轴承支撑的圆柱形部分和耦合到连接到托架的螺母的螺纹部分之间。
[0008]EP 491 724 B1和EP 719 195 B1包含进一步的技术背景。此处所示的用于机床刀具的刀具头具有围绕旋转轴线旋转的基体。相对于所述基体可相对所述旋转轴线横向调节
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的滑块可以配备有切削刀具。此外，提供了一种用于所述滑块相对于所述基体的调节路径的测量装置以及用于评估和显示路径测量结果的装置。
[0009]为了能够调节切削刀具的位置，从DE
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OS 35 26 712已知通过光学扫描以直接方式测量所述滑块相对于外壳的调节路径。位移测量结果的读数需要固定安装。所述刀具头的使用仅限于包含此安装的机床刀具。
[0010]已知的解决方案使用红外光作为数据传输的传输介质(例如，精细调节头M042)。为此，在所述数控机床的工作区域中安装了红外线发射器/接收器模块，该模块与相应的精细调节头通信。一条双向数据线从这个发射器/接收器模块连接到控制单元。带有集成显示器和技术的KOMET MicroKom2精细调节头允许数据传输到移动设备(智能手机、平板电脑等)，但所述数控机床中没有通过直接连接到该精细调节头的规定。使用精细调节头M042，通过集成伺服电机和双向红外接口控制和操作，可以调节所述切削刀具的所述滑块。这意味着所述精细调节头也可以在所述主轴中进行调节。滑块位置由测量系统检测。使用外部操作设备进行调节。数据交换和能源供应通过经过主轴永久安装的连接进行。
[0011]MicroKom2精细调节头旨在专门用于钻孔和翻转。MicroKom2精细调节头只能在为此设计的机床刀具中安装和操作。所述精细调节头的允许速度取决于使用的所述刀具(质量和类型)和所述滑块控制器。速度必须根据所述机加工及其条件进行适应。
[0012]已知的刀具切削精细调节头一方面具有带有截止点(32、50)的外壳，另一方面具有刀具接口(例如32、0或符合DIN 1835
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A等标准的带圆柱柄的镗杆的容器)。其他部件(电源和数据接口、红外发射/接收模块、预设设备、伺服电机等)也安装在外壳中。对于通信，所述机床房中需要专用的红外或发射/接收模块，这需要空间，必须安装并连接到控制系统。
[0013]从EP 0 907 444 A1已知用于机床刀具的刀具头具有基体，沿轴向伸出所述基体并且可以与机床主轴耦合的刀具柄具有工作滑块，该工作滑块相对于所述基体轴线可横向调节并且在端面上具有刀具支架，并且在所述基体中安置有调节电机。所述基体中的齿轮装置具有带有驱动小齿轮的输出轴，该驱动小齿轮可以与所述基体轴线同心旋转。所述工作滑块侧的齿轮与驱动小齿轮啮合并设置在被引导在主体中的中间齿轮元件上，该主体与所述工作滑块耦合。可变排量液压马达和齿轮至少部分地径向和轴向嵌套。用于接收所述工作滑块的滑块组件以及必要时的补偿滑块、用于接收可变排量液压马达和齿轮的驱动组件以及包括所述刀具柄的连接组件在轴向分离点处可拆卸地相互连接。
[0014]所述滑块组件包含测量装置，用于直接测量所述工作滑块相对于所述基体的位
移。所述滑块组件和/或所述驱动组件包含连接到用于控制所述调节电机的所述测量设备的测量和控制电子器件。所述连接组件包含用于感应电源和数据传输的接口。可变排量液压马达的外壳布置在与所述基体轴线同心的所述基体的凹部中，留出用于所述电机冷却的间隙，该间隙可以用于供应冷却剂。所述电源的接口位于外壳中，冷却剂可以通过间隙从外部施加到所述外壳中。具有用于所述输出轴的轴向突出的轴承套筒的所述驱动组件接合在所述滑块组件的轴向开口的凹槽中。所述轴承套筒啮合在所述补偿滑块的细长孔中。所述工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种调节头(100)，旨在并布置用于在具有基站(130)的数控机床的工作空间中使用，所述基站(130)布置并旨在用于与连接到所述数控机床(140)的控制器的测量探头(120)或孔规进行信息交换，所述调节头(100)包括：
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第一功能模块(150)和第二功能模块(160)，所述第一功能模块(150)分为：
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电源模块(152)和
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数据传输模块(154)，所述第二功能模块包括
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用于接收至少一个刀具(170)的机加工模块(162)，所述机加工模块(162)包括刀具调节装置，用于根据来自所述控制器的指令在刀具(170)的径向和/或轴向方向和/或角度方向上调节所述刀具(170)或其切削刃(170a，b)，并且其中
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所述电源模块(152)为所述调节头(100)的部件提供电力，所述调节头(100)的部件包括所述数据传输模块(154)和所述刀具调节装置，并且其中
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所述数据传输模块(154)布置并旨在用于在所述数控机床(140)的工作空间中与所述测量探头(120)或孔规的所述基站(130)交换信息，所述信息至少关于容纳在所述调节头(100)中的所述刀具的调节。2.根据权利要求1所述的调节头(100)，其中
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所述调节头(100)的所述数据传输模块(154)和所述基站(130)布置并旨在通过无线双向无线电接口或无线双向红外接口交换信息，所述信息至少关于所述调节头(100)中接收的所述刀具(170)的调节。3.根据权利要求1或2所述的调节头(100)，其中
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所述电源模块(152)和所述数据传输模块(154)具有集成的冷却剂管道，用于将冷却剂传送到所述机加工模块的至少一个机加工点，和/或其中
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提供集成位移测量模块，用于检测所述机加工模块(162)中所述刀具(170)的位移。4.根据权利要求1、2或3所述的调节头(100)，其中
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所述机加工模块(162)适于接收主轴刀具，该主轴刀具具有所述刀具或其切削刃的可调节的调节，在机加工操作中不允许任何变化，或
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所述机加工模块(162)允许在机加工期间调节所述刀具(170)或其切削刃(170a、b)，或
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所述机加工模块(162)适于接收具有多个切削刃的铰孔刀具，允许在机加工期间对所述刀具(170)或其切削刃(170a、b)进行精细可调节的调节，或
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所述机加工模块(162)适于接收珩磨刀具并适于在机加工期间调节所述珩磨刀具，所述机加工模块(162)适于接收珩磨刀具并适于在机加工期间调节所述珩磨刀具的珩磨石，并通过所述数据传输模块(154)将关于所述珩磨刀具当前直径的数据发送给所述数控机床的所述控制器，以便在达到编程生产尺寸时通过所述控制器触发珩磨过程的终止。5.根据前述权利要求中任一项所述的调节头(100)，其中
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在所述机加工模块(162)中所述刀具(170)或其切削刃(170a,b)的调节将通过电动方式实现，例如通过电动机或压电驱动器，或所述机加工模块(162)中的所述刀具(170)或其切削刃(170a，b)将通过加压(冷却)流体以液压方式实现，其中所述刀具(170)或其切削刃(170a，b)的调节将通过所述流体实现。
6.根据前述权利要求所述的调节头(100)，其中
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在所述刀具(170)或其切削刃(170a,b)的液压调节变体中
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从所述数控机床的所述控制器传输到所述数据传输模块(154)的数据用于控制流体阀，以便与集成位移测量模块一起实现根据切削操作期间所述数控机床的所述控制器的所述数据调节所述刀具(170)或其切削刃(170a,b)。7.根据前述权利要求中任一项所述的调节头(100)，其中，所述数据传输模块布置并且旨在将来自所述调节头(100)的原始数据信号或过程状态信号发送到所述数控机床的所述控制器。8.根据前述权利要求中任一项所述的调节头(100)，其中
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在机加工模块(162)中提供至少一个传感器，适于并旨在检测位于所述机加工模块中的刀具的一个或更多个切削刃的操作参数，例如温度、振动、刀具切削条件或所述刀具(170)或其切削刃(170a，b)等的切削力，并通过所述数据传输模块将它们作为原始数据信号或作为过程状态信号发送给所述数控机床的所述控制器。9.根据前述权利要求中任一项所述的可变排量头(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：高迈特德国有限公司，
类型：发明
国别省市：