[发明专利]切削刀具的定向的估算

说明书

提供了一种切削刀具(100)、包括该切削刀具的车削机器(200)、以及相关的方法(400)。所述切削刀具包括沿着轴线(111)延伸的刀具杆(110)、位于所述刀具杆处的切削头(120)以及与所述刀具杆或切削头集成的至少一个传感器(130)。基于由所述至少一个传感器提供的输出来估算所述切削刀具相对于所述轴线的旋转定向。在至少一些实施例中，所述至少一个传感器包括被配置用以测量在至少两个方向(131、132)上的加速度的加速度计。

技术领域

本公开总体涉及用于在车削中使用的切削刀具，并且特别地是涉及这种切削刀具的定向的估算。

背景技术

在用于金属切削的机器中，诸如机床，尤其是车削机器(诸如车床)中，通常通过旋转工件并通过在轴向和/或径向方向上朝向工件移动切削刀具来从工件的外表面或内表面移除(或切削)材料。在工件的内表面上(即从工件的孔内部)执行由切削刀具的切削刃提供的切削动作的情况有时被称为镗削。已知切削刀具的切削刃的位置和定向对于提供高精度加工非常重要。在一些情况下，即使切削刃的位置或定向上的微小偏差，也可能将加工精度降低到可接受的水平以下。切削刀具的切削刃通常是安装在切削刀具的切削头处的刀片的切削刃。切削刃的定向可以例如通过知道切削刀具的定向，或者通过测量切削刃本身的定向来确定。一些切削刀具具有平坦表面，在该平坦表面上可以放置水平仪，以检查切削刀具是否安装在正确的定向上。然而，这可能需要使用者用一只手调整切削刀具的定向，而另一只手将水平仪保持在适当位置。一般来说，确定切削刀具的正确定向的过程可能是复杂和/或耗时的。例如，可能需要安装切削刀具的人具有一定的技能。因此，提供一种新的方式来估算切削刀具的定向将是有利的。

发明内容

为了更好地解决一个或多个上述问题，提供了具有在本发明中限定的特征的切削刀具和方法。在本发明中限定了优选实施例。

因此，根据第一方面，提供了一种用于在车削中使用的切削刀具。切削刀具包括刀具杆、切削头和至少一个传感器。刀具杆沿着轴线延伸。切削头位于(或被定位在)刀具杆处。所述至少一个传感器与刀具杆或切削头集成。所述至少一个传感器被布置用以提供输出并且具有用于提供输出的类型，所述输出使得能够估算切削刀具关于(或相对于)轴线的旋转定向。

由于由所述至少一个传感器提供的输出使得能够估算切削刀具相对于轴线的旋转定向(或者切削刀具围绕轴线的旋转定向，例如相对于期望的定向的旋转定向)，因此不需要附加的外部传感器，诸如手动放置在切削刀具顶部以检查切削刀具是否水平的水平仪。所述至少一个传感器与刀具杆或切削头的集成有助于切削刀具的安装(或定向)，因为不需要正确地布置或对准用于估算切削刀具相对于轴线的旋转定向的附加传感器。

应当理解的是，所述至少一个传感器以这样的方式被布置(或被定位和/或被定向)，并且所述至少一个传感器具有这样的类型，即，使得所述至少一个传感器能够提供使得能够估算切削刀具相对于轴线的旋转定向的输出。换句话说，所述至少一个传感器不仅需要具有适当的类型，还需要被适当地布置，以使其能够提供使得能够估算切削刀具相对于轴线的旋转定向的输出。

贯穿本公开，词语“车削”是指一种加工工艺，其中工件被旋转，并且其中材料通过不旋转的切削刃(例如安装在切削刀具的切削头处)从工件上切削下来。在这种加工工艺中，切削刃可以例如朝向旋转的工件平移，以执行切削动作，或者旋转的工件可以朝向切削刃平移。

应当理解的是，车削可以例如在工件的外表面或工件的内表面(有时也称为镗削)上执行。

轴线可以例如是刀具杆沿着延伸的主方向。刀具杆可以例如是圆柱形的，并且轴线可以例如是刀具杆的对称轴线。即使整个刀具杆不一定是直的，但是从轴线平行于(或至少基本上平行于)刀具杆的主要部分的意义上来说，刀具杆仍然可以沿着轴线延伸。

轴线可以例如是水平的。轴线可以例如平行于(或正交于)工件在车削期间要旋转的旋转轴线。