用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片和刀具制造技术

一种用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片，包括传感器(2)，用于检测所述切削刀片由其在金属工件上的操作而导致的预定磨损，其中所述传感器(2)包括至少两个接触区(3‑8)，所述传感器(2)通过该接触区(3‑8)能够连接到外部测量电路。所述传感器(2)包括至少两条引线(9‑14)，所述至少两条引线(9‑14)被连接到所述至少两个接触区(3‑8)中的相应的接触区，其中每条引线(9‑14)具有相应的自由端，所述自由端定位成使得在由所述切削刀片在金属工件上的操作导致所述预定磨损时，所述自由端将通过金属工件或通过由所述切削刀片在金属工件上的操作产生的切屑而彼此连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片、刀具保持器和设置有它们的刀具
本专利技术涉及一种用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片，该切削刀片包括传感器，该传感器用于检测切削刀片由其在金属工件上的操作而导致的预定磨损，其中传感器包括至少两个接触区，传感器通过该接触区能够连接到外部测量电路。本专利技术还涉及一种用于保持根据本专利技术的切削刀片的刀具以及包括根据本专利技术的刀具保持器和根据本专利技术的切削刀片的刀具。
技术介绍
在用可更换和/或可转位的切削刀片进行加工中，存在对于在线测量切削刀片在操作期间经受太接近于其切削区的状况的变化的增加的需求。基于切削刀片的状况的这种在线测量，能够采取关于改变操作参数、更换切削刀片或将切削刀片重新定位在其保持器中的决定。能够避免需要手动检查切削刀片的状况的时间，并且作为其结果，能够获得改进的效率和更自动化的操作。此外，精确的在线测量切削刀片的状况以及作为其结果在正确的时间采取正确的措施将有助于防止由于使用过度磨损的切削刀片或者太高的温度而损坏工件。如在EP1186365B1和EP1095732B1中公开的现有技术描述了切削刀片，其中用于在线测量切削刀片的磨损的传感器包括由设置在切削刀片上的导电层形成的电路，并且其中该电路包括至少两个接触区，电路通过该接触区能够连接到外部测量电路。切削刀片保持器具有对应的电触点，当切削刀片被刀具保持器保持在操作位置中时，电触点电连接到切削刀片的接触区中的相应的接触区。设置了连接到刀具保持器的触点的测量电路，该测量电路用于测量由切削刀片的预定磨损导致的电路的电阻的变化。测量电路包括用于在切削刀片的操作期间在切削刀片上设置的电路中产生电流的装置。电路的引线或传感器线紧邻切削刀片的切削刃定位在切削刀片的间隙面上并且沿着切削刃延伸。电路的引线被定位成使得在切削刃的预定磨损时，引线将与工件接合，并且如借助于所述外部测量电路测量的电路的电阻将改变。在切削刀片的预定临界磨损程度下，引线将被切割，从而指示切削刀片必须被更换或在保持器中给予另一位置。基于引线的磨损及其最终切断，由此检测到切削刀片的磨损已经进行了多远，并且取决于此，可以采取诸如更换切削刀片的措施。然而，利用如由EP1186365B1和EP1095732B1公开的建议的解决方案，由于工件和切削刀片的电路的引线之间的波动的接合，在外部电路中获得的指示切削刀片的磨损已经进行到某个点的信号可能并不总是如此稳定。US4744241公开了一种用于检测机床的切削刃中的磨损极限或破裂的方法和布置结构。至少两个导体路径被嵌入在形成切削刃的切削材料中，导体路径中的一个导体路径是闭合电路的一部分，并且导体路径中的另一个导体路径是开路电路的一部分。如果中断闭合电路的导体路径，或者通过在两个导体路径之间创建导电连接而闭合开路电路的导体路径，则产生用于打断加工过程的信号。闭合电路的导体路径沿着切削刀片的切削刃进行布置，从而由于切削刀片的预定磨损，在切削刀片的辅助切削刃的区域中蔓延的裂纹中断了该导体路径。然而，在切削过程中，可以通过工件的材料的颗粒或冷却剂或通过导电切削物质的颗粒横跨裂纹形成导电桥，使得尽管已经达到了容许磨损的极限或已经发生了切削刃中的破裂的事实，但是用于打断机床的信号未被来自中断的闭合电路的任何信号启动。为了应对这个缺陷，US4744241提出了设置开路电路的上述导体路径，该开路电路的导体路径与闭合电路的导体路径平行定位并且布置成在切削刀片的预定磨损程度时与闭合电路的导体路径电连接。在这样的互相连接时，假定启动了用于打断加工过程的信号。然而，由于闭合电路的导体路径被布置成被裂纹中断，并且实际上可能在该导体路径被连接到开路电路的导体路径的时刻被一个或多个这样的裂纹中断，这个用于中断加工过程的信号也可能不会被启动。从电路中的任一个电路接收到的信号有不明显的风险，因为闭合电路的导体路径可能被裂纹中断，但是可以上述的通过横跨裂纹或多个裂纹形成导电桥而暂时闭合。因此，不清楚切削刀片的预定磨损是否已经发生，并且预定磨损的指示变得不可靠。而且，不能基于从上述电路接收到的信号来确定切削刀片的裂纹或磨损的位置。本专利技术的目的是提供切削刀片，该切削刀片使得能够更精确且可靠地检测由切削刀片在金属工件上的操作导致的切削刀片的预定磨损。
技术实现思路
本专利技术的目的借助于用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片来实现，包括：-传感器，传感器用于检测切削刀片由其在金属工件上的操作而导致的预定磨损，其中，-传感器包括至少两个接触区，传感器通过接触区能够连接到外部测量电路，切削刀片的特征在于：-传感器包括至少两条引线，所述至少两条引线被连接到所述至少两个接触区中的相应的接触区，其中，-每条引线具有相应的自由端，使得在由切削刀片在金属工件上的操作导致预定磨损时，自由端将通过金属工件或通过由切削刀片在金属工件上的操作产生的切屑而彼此连接。设置限定开路电路的传感器，该开路电路具有带有相应的自由端的至少两条引线，其中自由端定位成：当满足预定条件时，通过金属工件或切屑电互相连接，该设置实现引线的定位，使得这些引线中的任一个引线被从切削刀片的切削刃的区域蔓延的裂纹中断的风险非常小。另一方面，没有自由端的闭合电路将总是具有一部分，其大体与切削刃平行地延伸，且将因此更易于被蔓延的裂纹中断，从而使得这种测量不可靠。根据一个实施例，传感器用于感测切削刀片的刀刃中的一个刀刃的磨损。在其中呈裂纹形式的磨损可能从切削刃蔓延的切削刀片的区(zone)中，引线的自由端以与切削刃呈一定角度(甚至可能大致垂直于切削刃)延伸，切削刃的磨损借助于传感器测量。换句话说，在所述区或区域中，引线与传感器布置用以测量磨损所针对的切削刃不平行。在所述区或区域中，引线可以直线地或以弯曲的方式延伸。如果它们以曲率延伸，则曲线的每个点的切线将以一定角度与切削刃相交。引线的自由端可延伸，使得它们与切削刃相交，或者它们可终止于离切削刃预定的距离处。自由端定位成：彼此之间以及到切削刃具有这样的距离，使得它们被金属工件或切屑直接接触并由此电互相连接。基于对自由端的位置的准确了解，能够以高精度确定在切削刀片上何处已经发生预定磨损。引线的自由端可以被设置在其顶部上的保护层覆盖或者被暴露出来。它们可以设置在这样的保护层的下方的这样的深度处，即：使得它们仅在覆盖引线的层的预定磨损时才被金属工件或切屑接触。如果它们没有被保护层覆盖，即暴露在切削刀片的表面上，则它们应当终止于距切削刃这样的距离处，即：使得它们仅在切削刀片的预定磨损时才被金属工件或切屑接触。引线可以被设置成切削刀片的基底上的或下面的层上的薄层，或者以任何其它合适的形式(例如线等)设置。在这种背景下，层不限于覆盖表面的相当大的部分的层，而是还包括呈设置在表面上的窄条、柱(string)或较小区域的形式的层，该层可以仅覆盖表面的小部分。根据一个实施例，引线的自由端被定位成使得：当发生预定磨损时，其末端将被金属工件或金属工件的切屑接触并且被互相连接。引线可以在切削刀片上的磨损的预期发展(progression)的方向上从切削刃延伸，针对该切削刃，借助于传感器测量磨损。因此，引线被定位成使得：随着金属工件或切屑继续磨损切削刀片时，它还不断缩短引线在从其自由端的末端的方向上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片，包括：‑传感器(2、102a、102b、202a、202b)，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)用于检测所述切削刀片由所述切削刀片在金属工件上的操作而导致的预定磨损，‑其中所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)包括至少两个接触区(3‑8、103‑108、203‑208)，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)通过所述接触区能够连接到外部测量电路，其特征在于：‑所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)包括至少两条引线(9‑14、109‑114、209‑214)，所述至少两条引线(9‑14、109‑114、209‑214)被连接到所述至少两个接触区(3‑8、103‑108、203‑208)中的相应的接触区，‑其中每条引线(9‑14、109‑114、209‑214)具有相应的自由端，所述自由端定位成使得在由所述切削刀片在金属工件上的操作导致所述预定磨损时，所述自由端将通过金属工件或通过由所述切削刀片在金属工件上的操作产生的切屑而彼此连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.16 EP 15172403.61.一种用于金属的切削、铣削或钻孔的切削刀片，包括：-传感器(2、102a、102b、202a、202b)，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)用于检测所述切削刀片由所述切削刀片在金属工件上的操作而导致的预定磨损，-其中所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)包括至少两个接触区(3-8、103-108、203-208)，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)通过所述接触区能够连接到外部测量电路，其特征在于：-所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)包括至少两条引线(9-14、109-114、209-214)，所述至少两条引线(9-14、109-114、209-214)被连接到所述至少两个接触区(3-8、103-108、203-208)中的相应的接触区，-其中每条引线(9-14、109-114、209-214)具有相应的自由端，所述自由端定位成使得在由所述切削刀片在金属工件上的操作导致所述预定磨损时，所述自由端将通过金属工件或通过由所述切削刀片在金属工件上的操作产生的切屑而彼此连接。2.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刀片具有两个相邻的切削刃，所述两个相邻的切削刃通过刀尖刃连接，该刀尖刃限定出具有半径的圆的一段，并且至少在所述引线(9-14、109-114、209-214)的所述自由端将通过金属工件或通过由所述切削刀片在金属工件上的操作产生的切屑而彼此连接所处的区域中，相邻的自由端之间的距离小于所述半径。3.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，至少在所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)的所述自由端的区域中，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)由在所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)上形成电绝缘的保护层覆盖。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的切削刀片，其特征在于，在从所述引线(9-14、109-114、209-214)中的至少一条引线的所述自由端的末端延伸并且沿着所述引线(9-14、109-114、209-214)朝向与该引线(9-14、109-114、209-214)连接的所述接触区延伸预定距离的区域中，所述引线(9-14、109-114、209-214)具有比在所述引线的剩余部分中更高的每长度单位的电阻。5.根据权利要求4所述的切削刀片，其特征在于，在具有比所述引线的剩余部分更高的每长度单位的电阻的所述区域中，所述引线具有减小的横截面。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的切削刀片，其特征在于，所述传感器(2、102a、102b、202a、202b)包括多于两个的所述接触区(3-8、103-108、203-208)和多于两条的所述引线(9-14、109-114、209-214)，每条引线被连接到相应的相关联的接触区，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦希德·卡尔霍里，卡尔·比约尔曼德，康尼·隆格伦，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE