[发明专利]机床和工件的加工方法以及机床或工件在加工方法中的使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种如独立权利要求前述部分所述的机床和工件加工方法。

背景技术

用带有定义型切削刀的刀具对工件进行切割加工己为人所知。这其中最常见的工艺有钻削、车削、铣削和刨削。其使用的刀具具有一个或几个被明确定义的、可清晰描述的切削刃。此类切割加工是通过刀具，尤其是其切削刃，和工件间的相对运动(切削运动)来实现的。它在一定的刀具损耗下以一定的材料去除率进行加工，并且加工出的工件表面具有在一定范围内可预见的特征。对于钻削，原理上是移动刀具并同时转动加工工件。对于铣削，原理上是在铣刀旋转的时候使工件移动，或者是铣刀旋转的同时且自身移动。对于刨削，可以使刀具或工件进行移动。

此外还为人所知的有，利用不带有定义切削刀的振动型刀具去加工工件。此类振动刀具粗糙，做打磨式工作并且以较高频率振动(振动运动)，例如以大于5千赫或大于10千赫或大于20千赫频率振动。由于这样的高振动频率，其能超越人类听觉范围的缘故，所以此类加工处理通常称为超声波加工，而此类设备称为超声波机床。此类刀具的振动可以为一个平移式或一个旋转式振动。该刀具可以表面平行工件滑动，而后以类似锉削的方式去除材料。但它也可以以捶击的方式作用于工件(垂直于它表面)。

这些使用带定义型切削刀的刀具的现有加工方法的一个缺点是，在一定加工环境下，尤其是对某些工件材料，材料去除率相对较低或者刀具磨损较严重或者加工工件表面质量相对较差。研究显示，用带有定义型切削刀刀具的传统工艺加工，其排屑会造成加工表面相对较粗并有划横，其机械上达不到理想的抵抗性易受环境影响(腐蚀，生锈)。

另一个缺点就是，所加工成的工件表面在其细微结构上往往很难完全满足工件使用规格，以致要么就这样勉强使用要么就必须返工。

发明内容

本发明的任务是提供一种机床和一种工件加工方法，其实现了所期望的精细构造一加工工件表面。

这些任务是通过独立权利要求中的特征得以解决的。从属权利要求旨向本发明的优选实施例。

一种用刀具加工工件的方法，其以这样的方式在刀具工件二者间相对地引起一个切削运动和与之叠加的一个第一振动运动：该第一振动运动的一个或多个特征值是按照该切削运动的一个或多个特征值而设置调整的。相反地，同样也可以按照该第一振动运动的一个或多个特征值的大小来调整该切削运动的一个或多个特征值。在工件加工期间，该振动运动的特征值和/或该切削运动的特征值是可变的。

一种，尤其如上所述的用刀具加工工件的方法，其以这样的方式在它们两者间相对地引起一个切削运动和与之相叠的一个第一振动运动：以致形成可分辨工件表面区域。该第一振动运动可按照该刀具的位置和优选地还按照加工工件描述数据来进行控制。

一种，尤其如上所述的用刀具加工工件的方法，其以如此方式在它们两者间相对引起一个切削运动和与之叠加的一个第一振动运动：以致所加工出的表面跟一个不带第一振动运动的加工处理相比有所不同。

该技术可运用相匹配的刀具，尤其是那些其刀刃具有在第一振动运动振幅范围内的结构的刀具。

附图说明

下面将参照附图对发明的个别实施例进行说明。

图1示意性展示了一台机床的视图。

图2示意性展示了该机床的控制。

图3示意性展示了一个刀具。

图4示意性说明方向。

图5视图用于配套规定运动参数。

图6视图用于生产可区别表面区域。

图7展示了匹配的刀具。

具体实施方式

第一实施例

一台机床具有一个切削刀具，其用于通过该刀具相对于工件的一个切削运动进行工件加工；和一个振动单元，其用于在刀具与工件之间生成一个振动运动。一种工件加工方法，其在一个切削刀具和一个工件间引发一个相对切削运动并且同时或交替地额外引发一个相对振动运动。

这样将切削加工和振动加工相结合的优点是：借由刀具的定义切削刀通过工件和刀刃间的相对振动运动将切屑从该工件排出。这样的排屑因而追求的不是速度而是效果。由此较不会形成表面粗糙，并且工件表面在加工后具有一个相对较高的残余压应力以及加工后较少有划伤和纹理，就加工表面的硬度和抵抗环境的能力以及机械应力而言这些都正式我们所希望的。