[发明专利]确定切削刀具的离开的方法和用于切削刀具的可旋转刀具夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种确定可旋转刀具夹具中的切削刀具的离开(pull out)的方法、一种用于切削刀具的可旋转刀具夹具、一种机床系统，以及可旋转刀具夹具的使用。

背景技术

切削刀具，诸如铣削刀具、钻孔刀具等可用于对金属工件的去屑加工。这些刀具由可旋转刀具夹具保持，并且被旋转用以切入工件。在刀具的操作期间，重要的是刀具由刀具夹具正确地保持，以便保持高加工质量并且不损伤工件。

在加工期间，例如在铣削应用中，力将在旋转刀具的轴向方向上作用在刀具上。刀具可由摩擦力保持在刀具夹具中，但是如果这些摩擦力被作用在刀具上的轴向力克服，则刀具可能被拉离刀具夹具。这被称为“离开”或“刀具滑移”。由于离开，可能难以在所加工的工件上保持指定公差，在最差情况下，工件将需要被报废。此外，存在刀具破裂以及损伤机床主轴的风险。

已经通过涉及刀具夹具的夹持功能的改进而解决了离开的问题，例如用以进一步降低刀具滑移出刀具夹具的风险。然而，如果在刀具夹具中，例如在离开期间存在切削刀具的实际位移，则尚没有办法检测这种位移。

发明内容

本发明的目的在于减轻现有技术的缺点，以及降低在加工期间切削刀具的离开的有害影响。

因此，本发明涉及一种确定被安装在可旋转刀具夹具中的切削刀具的离开的方法。该方法包括旋转刀具夹具并且因此旋转切削刀具，以及利用旋转的切削刀具加工工件。在加工期间，通过刀具夹具中的位置传感器测量切削刀具在刀具夹具中的轴向位置。由所测量的轴向位置计算从切削刀具的初始位置的轴向位移。当轴向位移超过阈值时，确定切削刀具的离开。

通过该方法，可在加工期间从切削刀具在刀具夹具中的轴向位置的测量而确定切削刀具在刀具夹具中的轴向位移。因此，如果切削刀具在加工期间开始在刀具夹具中滑移(也被称为离开)，则机床或机床的操作人员可在滑移的结果是有害的之前采取行动。可关于切削刀具或刀具夹具的尺寸设置用于检测到离开的轴向位移阈值，并且该阈值例如可为5毫米、2毫米、1毫米、0.5毫米或更少。

该方法可包括在利用切削刀具进行加工期间，基于切削刀具在轴向空间中的轴向位置而从刀具夹具传输输出信号。例如，该方法可包括在加工期间传输包括轴向位置数据的输出信号，以及接收该输出信号，用于计算轴向位移。输出信号可从可旋转刀具夹具传输，并且由其中计算轴向位移的外部单元接收。

因此，包括轴向位置数据的输出信号可由在可旋转刀具夹具的外部的单元接收并处理，以计算切削刀具的轴向位移并且确定该切削刀具的离开。

可由可旋转刀具夹具中的单元执行计算轴向位移的步骤。该方法还可包括在加工期间传输包括轴向位移数据的输出信号，以及接收该输出信号，以确定切削刀具的离开。输出信号可从可旋转刀具夹具传输，并且被其中执行确定离开的步骤的外部单元接收。

因此，包括轴向位移数据的输出信号可由在可旋转刀具夹具的外部的单元接收并且处理，以确定切削刀具的离开。

确定切削刀具的离开的步骤可由可旋转刀具夹具中的单元执行。该方法还可包括在确定离开时，传输包括离开信号的输出信号。

因此，可在可旋转刀具夹具中执行确定离开所需的处理，并且输出信号可以是被传输至机床的操作人员或外部的控制单元的数字离开信号(例如，没有离开/离开)。

可以至少1赫兹、至少100赫兹或至少1千赫兹的频率间歇性地传输输出信号。可替选地，可连续地，例如以模拟位置或位移数据信号的形式，或以数字离开信号(例如，没有离开/离开)的形式传输输出信号。

可从可旋转刀具夹具无线地传输输出信号。无线传输包括例如基于光学或无线电(例如，Wi-Fi或蓝牙)的传输技术。因此，不需要通过电线在可旋转部件和固定部件之间传输输出信号。可替选地，可通过电线，例如经由旋转电接口(诸如滑环接口)传输输出信号。

该方法可包括使刀具夹具轴向地远离工件移位一定距离，该距离对应于切削刀具的轴向位移，以补偿切削刀具的离开。

因此，可补偿切削刀具的较小位移，以保持工件的指定公差。位移可小于用于确定离开的阈值。

该方法可包括当确定切削刀具的离开时，停止刀具夹具的旋转并且因此停止切削刀具的旋转。

因此，如果确定切削刀具的离开，则切削可中断，以降低损伤工件、切削刀具或机床的风险。

该方法可包括当确定切削刀具的离开时，释放刀具夹具中的切削刀具并且停止刀具夹具的旋转。