刀具、机床、加工方法技术

一种用于机床上加工工件的刀具(10)具有连接部分(11)用于将该刀具与数控机床(30)相连接，该连接部分在操作过程中在机器一侧并且优选地为标准化的；等离子管(44)用于传导所产生的等离子体；以及出口部分(13)，其在操作过程中在工件一侧和被设置在所述管道(44)的端部，并且其包括一个或多个出口(22)用于给工件表面提供等离子体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如独立权利要求前述部分所述的刀具、机床以及工件加工方法。
技术介绍
利用等离子体加工工件表面已为人所知。这种加工工艺可以有不同用途。它可以用作于清洁工件表面或者去除材料或者表面涂层又或者表面改性。为此，现有很多刀具可用，这些刀具包括等离子体发生器并且具有适当的等离子出口通过其可将产生的等离子体提供给工件表面。这种刀具要么被手动引导，要么由机器人以自动控制的方式引导。当工件被手动引导，加工的精度不够高带来了一个问题。而且它很费力。然而，提供一个单独的机器，比如机器人，通过其可使适合于等离子体处理工件表面的刀具在工件表面自动制导，也是很费力的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种刀具、一种机床及一种加工方法，其使得简单实现等离子体处理工件方法成为可能。此目的是通过独立权利要求的技术特征实现的。从属权利要求针对本专利技术的优选实施方案。一种用于机床上加工工件的刀具具有一个优选标准化的连接部分用于连接该刀具和数控机床上与之相匹配的连接件，一个用于传导所产生的等离子体或其它流体或粒子流的流体管，以及一个位于流体管末端的出口部分，该出口部分具有一个或多个出口用于给工件表面提供等离子体或流体。该刀具可以具有加工气体连接件设在所述连接部分中，和等离子体发生器连接到该加工气体连接件和等离子管。提供有一种供能系统用于供应电能。它可以具有横于接口的滑动接触，或者可以是或包括无线感应供能。r>用于等离子处理工件的传统机床可与一个这样的刀具一起使用。可以使用传统的控制算法。这里也可以使用现有的供能系统，用于向刀具供应能源(穿过一个可能旋转的接口)。一种机床具有机架、如上所述的用于连接刀具的刀具连接件、和用于连接该刀具的加工气体连接件，所述加工气体连接件包括刀具侧的加工气体出口和该出口上游的开关器件，所述开关器件与所述出口相连接、为将该出口与加工气体管或冷却剂管或可能是机床冲洗流体或其他流体的流体源进行选择性可控连接而设计。可提供有用于所述出口和开关器件的清洁装置。用这种方法，就可以用现已存在的机器侧流体管(例如，用于输送冷却剂、润滑剂的管道)，包括面向机床的接口，为刀具供应加工气体。在该机床上，静止部分中，提供有一个开关系统，通过其用户可以选择是将哪个流体通过流体管供应给刀具。在使用常规刀具的情况下，它可以是冷却剂或润滑剂。在使用本专利技术的刀具的情况下，其为加工气体。所述刀具到机床的连接通过一般可旋转的主轴的适当接口来实现。通常情况下，此连接按照“HSK”空心锥柄(hollowtapershank)设计。该主轴自身通常为可转动的，并且在等离子体刀具操作期间，它也可以做成按所需的可控转速旋转。所述流体管通过该主轴上的抗扭型连接件从机床延伸至刀具。这里也一样，都可以使用现有的结构(冷却剂或润滑剂的)。对于通过如上所述刀具在机床上加工工件的方法，等离子体是通过安装在机床上的刀具被提供给工件表面的。该刀具，就像传统刀具一样，可以被以数控方式引导扫过工件表面。该刀具可以被安装在机床主轴上。该刀具可在操作期间旋转。所述加工气体可经由一个连接件提供给所述刀具，该连接件还用于给刀具提供冷却剂，此外在该机床上，用户可以根据控制在提供加工气体和提供冷却剂之间进行切换，并且在安装该刀具之前，可进行一个清洁步骤，尤其一个让加工气体或另一种气体吹过该机器侧供给结构的步骤。用所述方法，一个等离子体刀具就可被用于传统的或仅略微改装后的数控机床中，而该机床还使用其它刀具。所述等离子体刀具在刀具库中可被分类作为多个其它刀具中的一个并且可由该机床自动访问那里，对于其它刀具也一样。下文将参照附图对本专利技术的各个实施例进行说明。附图说明图1展示一个等离子体刀具的立体图、图2展示一个等离子体刀具的侧视图、图3示意性展示了一台机床、图4示意性展示了一个实施例中的一个等离子刀具的内部结构、图5示意性展示了该机床的组件、图6展示该刀具的另一种内部结构。具体实施方式在下面的说明中和附图中，相同的附图标记指代相同的部件。本专利技术的特征是被视为可互相结合的，即使它们的结合没有被明确提到、但只要它们的结合在技术上不是不可能的。对方法步骤的描述也被认为是对实现这些方法步骤的装置/手段的说明，反之亦然。图1和图2示意性地展示了一个用于在机床中加工工件的刀具10的立体图和侧视图。刀具10包括一个机器侧的连接部分11和一个刀具侧的出口部分13。二者之间可能存在中心部分12用于其它组件。在该刀具10的内部有一个等离子管，其将等离子体输送到出口部分13、尤其是等离子出口22那里，所述这些出口被设置在等离子管44的端部。在出口部分13中可以提供一个或多个等离子出口22。21代表一个刀具轴。该刀具可以具有旋转对称结构或者旋转不变结构。它可以在操作期间转动。优选地，所述连接部分11是根据某一标准构造的。它可以是HSK空心锥柄结构(DIN69893)或者大锥度形状(DIN69871)。所述连接部分11或该刀具另一部分可以具有自动换刀装置的夹持部分。等离子管44将等离子体输送至(多个)等离子出口22。该等离子体可由外部提供，也可在刀具10自身内生成。它可以是由周围空气生成的大气压等离子体。以这种方式就可以获得一个就像其他刀具一样可以在一台机床中使用的刀具(即插入、去除、沿/跨工件表面平移和/或旋转制导、刀具库内的刀具管理、机器程序设计、...)。如果等离子体是要在刀具自身内产生，该刀具则包括等离子体发生器45，其可以被容纳在刀具中心部分12内和可以一方面包括电气电子零部件、且另一方面还包括机械结构部件。此外，在这种情况下可以设有供能系统14、43。该供能系统优选为非接触/感应式。在刀具侧，它具有一个接收线圈14，其被一个交变磁场穿过。有利的是，它进一步包括一个电压整形电路43a，其将存在于线圈中的交流电压转换成合适的物理量(频率、振幅、稳态分量、...)。所述刀具侧线圈14可以被设计和布置为关于轴线21对称。它可以具有环形设计。为了提供等离子体或还未离子化的加工气体，可以使用一个与旋转轴21同轴的通道。这里尤其可以使用一个另用于其他刀具其它流体的通道，尤其是用于提供冷却剂和/或润滑剂的通道。在这方面，已知的和标准化的结构已在使用中。所述加工气体供给可以相应地进行设计。图3示意性展示了一台机床30。31是一个或多或少刚性的机架。32象征一系列致动器，通过其刀具10可以被平移地和/或旋转地调整和移动。33象征主轴，其可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机床上加工工件的刀具(10)，其包括：连接部分(11)用于将所述刀具与数控机床(30)相连，所述连接部分在操作期间在机器侧和优选地是标准化的，管道(44)，尤其等离子管，其用于输送流体、尤其等离子体，和出口部分(13)，其在操作期间在工件侧和设置在所述管道(44)的端部和其包括一个或多个用于将流体提供到工件表面的出口(22)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.08 DE 102012220353.21.一种用于机床上加工工件的刀具(10)，其包括：
连接部分(11)用于将所述刀具与数控机床(30)相连，所述连接部分在操作期间在机
器侧和优选地是标准化的，
管道(44)，尤其等离子管，其用于输送流体、尤其等离子体，和
出口部分(13)，其在操作期间在工件侧和设置在所述管道(44)的端部和其包括一个
或多个用于将流体提供到工件表面的出口(22)。
2.根据权利要求1所述的刀具，其包括：
设置在所述连接部分(11)中的加工气体连接件(48)，
等离子体发生器(45)，其与所述加工气体连接件(48)和所述等离子管(44)相连，
和
用于所述等离子体发生器(45)的无线能源供应(14，43)。
3.根据权利要求2所述的刀具，其特征在于：所述加工气体连接件(48)是为与机器侧的
连接件(51)相连接而设计的，该机器侧连接件可以用于冷却剂的供应。
4.根据权利要求2或3所述的刀具，其特征在于：所述能源供应包括线圈(14)和与之相
连的电压整形电路(43a)。
5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的刀具，其包括：控制系统(43b)，其为从上
级控制系统(33)和/或从一个或多个传感器(47)接收信号、和根据所接收的信号控制刀具
组件(45，46)、和/或发送信号到所述上级控制系统(33)而设计。
6.根据权利要求5所述的刀具，其特征在于：所述控制系统包括用于对叠加在无线接收到
的能量上的信号进行解码的解码电路。
7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的刀具，其包括：多个等离子体出口(22)，
所述出口的等离子体供给通道可以被定向在不同的方向。
8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的刀具，其特征在于：所述工件侧的出口部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安福伊希特，
申请(专利权)人：绍尔超声波有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE