带有抽气连接的刀具、机床和加工方法技术

一种用于机床中加工工件的刀具(10)包括：耦合部分(41)其在操作中在机床一侧并且可采用标准化配置用于将所述刀具与数控机床(30)耦合、刀具部分(43)其在操作中在工件一侧用于加工所述工件、和所述耦合部分(41)和所述刀具部分(43)之间的中间部分(42)。所述刀具部分(43)在所述工件侧包括一个或多个与所述刀具里抽气通道(16)相连通的抽气口(15)。在所述中间部分，设有用于连接抽气连接装置(38，39)的连接件(11)，其设在所述刀具轴线旁路。

【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根据权利要求1前序部分所述的刀具、机床和工件加工方法。
技术介绍
当使用带有或不带有确定切割边缘的刀具加工工件时，会出现加工碎肩和粉尘。粉尘因其分布不受控制并且可能附着和积聚在刀具或一些机器零件上，这会有损刀具的效用和精准度，因而造成问题。除此以外，粉尘还可能会危害健康。已为人所知的解决办法有提供大规模的抽吸设备，其类似于真空吸尘器以试图捕集工件附近的粉尘。这种方式在某种程度上是有效的，但并不彻底。这样的吸尘设备(开口)通常是静止不动的。因此，在多轴机床操作中，一些机器零件就有可能挡住该吸尘装置或者降低其效用。尤其是，在刀具自身上抽吸不充分，这样使得以上所有的有关粉尘附着和沉积于刀具上的问题并未得到解决。图5展示了一个已知的常规刀具。它包括与机床30的耦合部分41。通常，该耦合部分是标准化了的(HSK、刀具锥度、…)。所述刀具还包括一个刀具部分43，其用于加工工件。图5展示了一个钻头作为例子，该钻头带有一个磨钻区域47和其后方的圆柱部分46。整个所述刀具可绕轴线49转动。在所述的回转工作移动上可叠加振动运动。该振动可为平行于刀具轴线49的平移式振动。在该刀具的中间部分42可设有用于此目的的振动驱动器，其可以包括一个压电致动器。可以以感应方式给所述驱动器供电。所述刀具包括用于此目的的环形感应线圈44，该线圈环绕所述刀具或至少环绕刀具转动轴49并且在操作时随所述刀具一起转动。另静止提供有一个“发送”线圈45。它是静止的且并非该刀具的一部分，但与机床固定连接并且当刀具在操作时其并不转动。它产生一个交变磁场其穿过线圈44并产生感应电流，产生的电流可以在该刀具内被整形和使用。无论是在叠加了或不叠加振动的切削和钻磨加工中，都会产生相当数量的粉尘。它们在一定程度上非常细微以致不会随重力下沉，而是由于对流而停留在空气中到处弥散。有人曾试图使用机床上刀具的内部冷却液管使同轴抽吸气流流过刀具。定性地说，这起一定作用。但从量上讲，这样的吸力是不够的，因为冷却液通路的轴向开口比较小，因此不能产生有效的抽吸气流。此外，被吸入的粉尘会通过整个刀具长度和刀具主轴里面的通道，并由此而附着在刀具内部与主轴通道内，这也是缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好除尘特性的操作工件的刀具、机床和操作方法。这个目的是通过独立权利要求的特征而实现的。从属权利要求旨在本专利技术的优选实施方案。一种用于机床中操作工件的刀具包括在它的刀具部分中设置一个或多个工件侧的抽气口，该口与所述刀具部分内部的一个或多个抽气通道相连通。此外，在刀具轴旁侧设有抽气连接件。所述刀具可包括一个环形腔，其环状围绕该刀具，与所述抽气通道流体连接，并且包括一环形可转动壁，所述连接件设于该壁处。由于通过这种方式制造了一种用于抽吸的空气的连接件其配置在所述刀具轴的旁路，所以人不再局限于使用刀具与机器耦合部分内部的狭窄几何空间。所述抽气连接件因而可具有相对较大的直径，从而得以获得高容积率。当所述刀具在工件加工期间转动时，所述的具有承载所述连接件的可转动壁的环形腔允许该刀具转动并同时具有一个用于该抽吸的空气的静止的连接件。所述刀具可包括一个用于所述刀具部分的振动驱动器。它可在刀具的中间部分包括一个压电致动器。为此，可使用一个感应接收电能的电源供应装置，该装置包括一个围绕所述刀具的感应线圈，且其相比于环形腔沿径向向外或与之相比轴向接近工件设置。一种机床具有用于连接如上或如下所述刀具的机械连接件、和用于该刀具的抽气连接件，该抽气连接件偏离所述主轴设置。所述机床侧的抽气连接件与一个抽吸设备流体连接。它可为一个设置在合适位置处的空气泵。此外，可在一个合适位置处设置一个过滤器用于从所吸空气中过滤掉粉尘。所述机床可以如通常一样将所提到的刀具保存在机床的刀具库中。当该刀具与机床耦合时，可以为该抽气电路进行特别的耦合步骤，或者设计成使得机床和刀具之间的抽气耦合是连同该刀具与机床的机械耦合一起完成的。在一种用数控机床中刀具加工工件的方法中，该工件例如将按照某一加工程序通过钻或铣削或仅仅通过刀具振动被加工。在工件加工中或之后，引导从加工现场携带上粉尘的空气经由所述刀具刀具部分中的抽气通道穿过刀具前部，然后从一旁引出该刀具。以这种方式，通过一个相对较强的容积流量使得载尘空气在生成现场被立即抽空，从而它不可能到达该机床较宽的舱室空间。并且，因为载尘空气被从一旁引出刀具，所以不是整个刀具内部都暴露在载尘空气下。下面将参照附图对本专利技术的实施例进行说明。附图显示了:【附图说明】图1:一种根据本专利技术所述的刀具的不同视图，图2: —个实施例的截面图，图3:—种机床的示意图，图4:另一个实施例的截面示意图，和图5:—种已知刀具。【具体实施方式】通常，在本说明书中相同的附图标记应指代相同的部件。如果未明确说明，本专利技术的特征应被视为也可互相结合的，只要这种组合在技术上是可行的，只要所涉特征属于现有技术(图5)。对设备的描述也应理解为是对通过相应设备特征所实现的方法和方法步骤的描述，反之亦然。图1a展示了一种刀具10在封闭状态下的一种可能的结构立体图，而图1b从另一个角度展示了它在打开状态时的样子。在图1a和Ib所示的例子中，假设该刀具本身不振动，因此不需要振动驱动器和(感应的)电源供应装置。45象征实际刀具部分，其在图1a和Ib中将用它右下部分加工一个工件。所述刀具部分45在其工件侧端部和/或旁侧具有一个或多个抽气口 15。图2展示了一个正面轴向抽气口 15b以及两个旁侧抽气口 15a。这些开口 15与该刀具部分里面的抽气通道16流体连通。此外，所述刀具包括一个连接件11。它位于所述刀具的转动轴49的旁路。尤其是，该抽吸的空气并不通过所述冷却液供应装置的同轴开口被吸入。因此，可形成相对较大的抽吸空气横截面，从而能够产生有效的容积流量。通道11的直径可以大于这些所述抽气口 45的横截面的直径。它可以大于0.5或I或2cm2。它可以小于5或3cm2。刀具10的抽气连接件11与刀具部分43内的抽气通道16为流体连接，这样使得通过此抽气通道16和连接件11直接形成一个从加工现场工件处到一个机器侧抽气源的流体连接。这在图1中由38、39表示，并且在图1中显示为与刀具相连。38为或多或少静止设置在机床中的一个机器侧导管。它可是一个固定的螺柱或一个或多或少可动的管其根据需要可继续向后作为刚性管或作为管道，并且可达到机床外壳之外超出机床外壳。在图1a和Ib中，导管38的连接件被显示为与刀具连接件11相耦合。但是，38并不是刀具的一部分，因为它被存储在刀具库中。所述刀具面向机器30的耦合部分41可按照某种标准来构建，诸如在某个额定直径内的HSK耦合、刀具锥度或诸如此类标准。所述机床包括一个对应的互补机械耦合。还如图2中示意性展示的，38为插入端口 11的一个导管，其与抽气源39流体连通。粉尘过滤器并未在图中画出，其可以设在机器侧流体导管的一个适当部分处。该过滤器可以远离所述刀具，可以在机床外壳的外部。它可以设在一个防爆外壳内。图2展示了一个实施例，其中从加工现场通过开口 15所抽吸的载尘流体通过通道16进入刀具10然后从那到达连接件11。图中此过程由虚线箭头表示。在面向机床的刀具安装部分41中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机床中加工工件的刀具(10)，其包括：用于将所述刀具与数控机床(30)耦合的耦合部分(41)其在操作中处在机器侧和可采用标准化结构，用于加工该工件的刀具部分(43)其在操作中处在工件侧，和所述耦合部分(41)和所述刀具部分(43)之间的中间部分(42)，所述刀具其特征在于：所述刀具部分(43)在所述工件侧包括一个或多个与所述刀具内的抽气通道(16)相连通的抽气口(15)，和在所述中间部分设有用于连接抽气连接装置(38，39)的连接件(11)，所述连接件(11)设在所述刀具轴线的旁路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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