[发明专利]用于测量机加工工具的状态的工具装置以及方法

权利要求书

1.一种工具装置(1)，用于通过切削、铣削、钻孔或研磨来机加工工件(4)，所述工具装置包括：

传感器(20)，用于在机加工期间检测所述工具装置(1)的状态，

其中所述传感器(20)能够连接到接收单元(40)，所述接收单元将数据传输到用于分析接收到的数据的分析单元(50)，

其特征在于，

所述传感器(20)被构造为光纤传感器(20)，所述光纤传感器包括至少一条光纤(26)，所述光纤为能连接的光源(30)所发射的光束提供入射光路(22)和反射光路(24)，并且所述光纤的远端位于所述工具装置(1)的表面(14，74)中，以允许测量光路长度。

2.根据权利要求1所述的工具装置(1)，其中，所述光纤传感器(20)是干涉式光纤传感器。

3.根据权利要求2所述的工具装置(1)，其中，所述干涉式光纤传感器使用两个光束之间的干涉，所述两个光束通过不同的光路(22，24)传播，所述光路由单条光纤(26)或两条不同的光纤(26)提供。

4.根据权利要求2或3所述的工具装置(1)，其中，所述干涉式光纤传感器是低相干干涉传感器。

5.根据前述权利要求中任一项所述的工具装置(1)，其中，所述工具装置(1)被构造为用于研磨工件(4)的研磨工具(2)，并且其中，所述至少一条光纤(26)的远端位于所述研磨工具(2)的磨料表面(14)中。

6.根据权利要求5所述的工具装置(1)，其中，所述光纤传感器(20)确定在多个反射器处反射的两个光束之间的光学相位差，由此，由所述至少一条光纤(26)的远端提供一个反射器。

7.根据前述权利要求1至4中的任一项所述的工具装置(1)，其中，所述光纤传感器(20)确定在多个反射器处反射的两个光束之间的光学相位差，由此，由待机加工的所述工件(4)的表面提供一个反射器。

8.根据权利要求7所述的工具装置(1)，其中，所述工具装置(1)被构造为用于机加工工件(4)的切削工具(3)，所述切削工具包括前刀面(72)和至少一个刀腹面(74)，所述刀腹面与所述前刀面(72)相交并限定了切削边缘(70)，并且其中所述至少一条光纤(26)的远端位于所述切削工具(3)的刀腹面(74)中。

9.根据前述权利要求中的其中一项所述的工具装置(1)，其中，所述至少一条光纤(26)被嵌入到设置在所述工具装置(1)中的容纳部(16)中并保持在适当位置。

10.根据前述权利要求中的其中一项所述的工具装置(1)，其中，所述光纤(26)在一个物理线路上提供第一光路(22)和第二光路(24)。

11.根据前述权利要求中的其中一项所述的工具装置(1)，其中，所述光纤传感器(20)包括光束分割器，所述光束分割器用于将多个所述光束分到不同的纤维(26)中，所述纤维的远端定位在所述工具表面(14)中且在间隔开的多个区域中。

12.一种使用根据权利要求1至11中的其中一项所述的工具装置(1)来测量机加工工具的状态的方法，其中，提供所述光纤传感器(20)以测量所述工具装置(1)的表面(14)的状态，通过分析光束的反射或透射光谱相对于所述光束的输入光谱的光学相位差，确定所述工具装置(1)的表面(14)的磨损量、所述工具装置(1)的修整状态、润滑膜的厚度、到所述工具装置(1)的工件(4)的距离和/或所述工具装置(1)的堆积边缘的距离。