一种控制用于冷却机床(3)中的切削刀具(2)的冷却装置(1)的方法。所述方法包括下列步骤：以这样的方式控制马达(M)以驱动泵(5)，使得泵(5)以恒定的流率(D1)为喷嘴(6)进给加工流体，所述恒定的流率等于第一流率设定点；测量表示来自喷嘴(6)的流体出口压力的参数(P)；以及将从所述参数(P)估计的估计出口压力(Pestim)与第一预定压力阈值(Ps1)进行比较，并且控制马达(M)，以便在估计出口压力降至低于第一压力阈值(Ps1)时增加由泵(5)输送的流体流率(D1)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷却具有切削刀具的机床中的这样的切削刀具的领域。
技术介绍
在机床中，通常的作法是使用冷却装置喷射和润滑切削刀具，从而限制刀具磨损和降低破损和机床停机的风险。通过将加工流体流输送入刀具与被加工部件接触的区域，可以减小摩擦并导致产生的热量消散在冷却流体流中。尽管使用这样的冷却装置，但机床仍由于磨损、刀具破损或变得被切屑堵塞而停 机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决方案，该解决方案能够减少机床停机时间、改善切削条件并且也提高刀具寿命。为了实现该目的，提供了ー种控制用于冷却切削刀具的冷却装置的方法，该切削刀具用于装配有这样的切削刀具的机床。该冷却装置包括加工流体的源；连接到源的泵；用于驱动泵的驱动马达；用于冷却刀具的冷却喷嘴；和至少ー个加工流体输送管道，该管道将泵连接到喷嘴的入口。该方法还包括下列步骤控制马达从而以这样的方式驱动泵，S卩，泵以恒定的流率Dl为喷嘴进给加工流体，该流率等于第一流率设定点D ； 測量表示来自喷嘴的流体出ロ压カ的參数P ；以及将从參数P估计的估计出ロ压カ与第一预定压力阈值Psl进行比较，并且控制马达，以便在估计出口压カ降至低于第一压カ阈值Psl时增加由泵输送的流体流率Dl。为了理解本专利技术，在流体流率保持在预定流率值的±5%内时，应当认为其是恒定的。因此，如果通过使用表示当前流体压カDl的所述测量參数P发现当前流体压カDl降至低于第一预定压カ阈值Psl，则控制泵马达以便增加流率。这种流率増加的目的是补偿压降，该压降本来会产生冷却流体对加工切屑的冲击カ的降低。喷嘴进给压カ參数是重要的，因为它决定了在出口处来自喷嘴的冲击力，并且因此有助于切屑从被加工部件的分离。通过控制冲击力，減少了磨损并減少了刀具的发热以及与太长的切屑块相关的刀具堵塞。本专利技术的控制方法因此用来保持一定的去除和碎裂加工期间产生的切屑的能力。通过本专利技术的方法，发现的是，相比其中不使用本专利技术的方法用于冷却切削刀具的情况，大体上减小了切屑块的统计上的平均长度。发现的是，通过用冷却流体的冲击和缩短切屑块的统计上的平均长度来分离切屑块切屑较不易于包裹在刀具和刀座的周围，从而减少了与机床变得被切屑堵塞相关的机床停机的次数和持续时间；并且切屑较不易于压贴到刀具的切削表面，因为切屑在冷却流体的冲击影响下移动离开切削表面，并且因此而同时减少了机加工期间的刀具磨损和刀具发热。应当注意，有利的是控制马达以使得泵以恒定速率为喷嘴进料，因为这样避免了与喷嘴进给速率的变化相关的瞬变现象，从而能够获得对冲击カ的更好的控制。附图说明从下面參照附图对非限制性例子的说明中，本专利技术的其它特点和优点将变得显而易见，在附图中图I示出本专利技术的刀具冷却装置，其具有调节回路，使得能够用本专利技术的方法进行控制；图2是表格，示出了随着在测量的当前压カP和第一预定压カ阈值Psl之间观察到的差值而变化的所产生的各种警报和通常在喷嘴出ロ处观察到的射流冲击カ(所指示的力和警报通过实施本专利技术的方法而产生，井随着表示出口处来自喷嘴的压カ的參数而变化，该參数具体地为P);以及 图3是表格，示出了用于实施本专利技术的方法的数据库的一部分。具体实施例方式图I示出了用于实施本专利技术的方法的具有切削刀具2和冷却装置I的机床3。冷却装置I具有在图I的框中详细示出的冷却喷嘴6。喷嘴组装在机床3的刀座8上，并且包括用于根据编程的命令移动刀具和刀座的致动器。刀具2，特别是用于进行车削操作的切削头，紧固在刀座8上。来自喷嘴的出口 6b朝切削刀具2的一部分引导以便直接冷却其切削表面。喷嘴6由至少部分地在刀座8内部延伸的流体输送管道7进料，该部分用点划线表示。刀座8包括穿孔的金属块，穿孔形成流体输送管道7的一部分，并且喷嘴6与金属块组装，以使得其喷嘴入口 6a与金属块内部的流体输送管道7的出口连通。这种组装技术是强的，因为喷嘴直接组装在刀座中，同时减小了喷嘴出ロ 6b和刀具2之间的距离，但没必要延长流体输送管道7以便环绕刀座。喷嘴6的进给压力P可以较高(通常量级为170巴至240巴，该压カ与被加工的材料相关并与所实施的切削条件有关)，并且压头损失保持较小，因为流体输送管道7的长度同样较小。喷嘴6具有刚性且恒定的流体流动剖面，而不考虑磨损。该流动剖面S为具有直径D的圆形，假设截面积S = π XD2/4。冷却装置I还包括具有恒定缸体容量的液压泵5，液压泵5具有连接到加工流体4的源的流体入口和经由流体输送管道7连接到喷嘴入ロ 6a的出口。泵5由电动马达M驱动而旋转。马达M的电源由变频器(可变速度驱动器)12提供，该变频器12适合控制马达，使得由泵输送的流率Dl趋向于流率设定点D。该变频器(可变速度驱动器)12装有用于测量由马达消耗的电功率Pw和马达的旋转速度的装置。马达M可装有转速计，以便测量单位时间进行的泵循环次数。也可以使用由变频器测量的内部变量之一并将其当作马达旋转速度的測量度。由喷嘴6的泵输送的当前流体流率Dl由下式给出D1 =泵缸体容量X泵循环次数(旋转的频率)。冷却装置还包括压カ传感器C，压カ传感器C适于产生表示泵5和喷嘴6之间的加エ流体的压カP的信号。压カ传感器C布置在所述输送管道上尽可能靠近喷嘴6的入口 6a处。因此，优选地进行布置以确保压カ传感器C和喷嘴的入口 6a之间的管道长度小于泵5和传感器C之间的管道长度的1/10。通过测量喷嘴6上游且尽量靠近喷嘴处的压力P，并且通过知道由校准的喷嘴6导致的压头损失，可以非常准确地估计喷嘴出口处的流体压カPestim0这种估计的准确度随着P的測量点更靠近喷嘴而増加(因为这减小了对与测量点和喷嘴出ロ之间的距离相关的干扰现象的估计的影响)。 冷却装置还包括两位置控制阀10。在ー个位置，控制阀防止流体从泵5流至喷嘴6，从而防止管路在泵停止时排空。在另ー个位置，阀门10的滑动使泵5直接与喷嘴6连通，该第二位置是在冷却刀具时使用的位置。最后，冷却装置包括压カ限制器11，压カ限制器11被调节以使得流体在管路中的压カ过高的情况下能够从管道7返回到贮槽。该压カ限制器11构成安全装置。如上所述，用于控制切削刀具冷却装置I的本专利技术的方法主要包括以这样的方式控制马达M，即，泵5以恒定的流率Dl为喷嘴6进给加工流体，该流率等于第一流率设定点D ； 測量表示喷嘴6的流体出ロ处的压力的參数P (特别地，该參数P是在泵和喷嘴之间的管道7中测量的当前压カP)；将使用测量的參数P估计的出口压カPestim与第一预定压カ阈值Psl进行比较；以及以这样的方式控制马达M，S卩，在估计出口压カ降至低于第一压カ阈值Psl时增加由泵5输送的流体流率Dl (特别地，为了增加该流率Dl，増加流率设定点D并且继续控制马达5以跟踪修改的设定点D)。此外，如在图I的调节回路中可见，该方法包括将使用參数P估计的出口压カPestim与第二预定压カ阈值Ps2进行比较的步骤。如果估计出口压カPestim降至低于第ニ预定压カ阈值Ps2，则产生警报Alarml以指示磨损的喷嘴。假设喷嘴6具有恒定的流体流动剖面，而不考虑磨损，在喷嘴出ロ处监测估计流体压カPestim的事实(借助于压カP，同时以恒定流率Dl为喷嘴进料)使得检测喷嘴6中的磨损成为可能。如果发现来自喷嘴的出口压カPestim降得太低，特本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.23 FR 11524241.ー种控制用于冷却切削刀具⑵的冷却装置(I)的方法，所述切削刀具⑵用于装配有所述切削刀具⑵的机床(3)，所述冷却装置⑴包括 加工流体的源⑷； 泵(5)，所述泵(5)连接到所述源⑷； 驱动马达(M)，所述驱动马达(M)用于驱动所述泵(5)； 冷却喷嘴(6)，所述冷却喷嘴(6)用于冷却所述刀具；和 至少ー个加工流体输送管道(7)，所述至少ー个加工流体输送管道(7)将所述泵(5)连接到所述喷嘴的入口(6a)； 所述方法包括下列步骤 以这样的方式控制所述马达(M)以驱动所述泵(5)，S卩，所述泵(5)以恒定的流率(Dl)为所述喷嘴(6)进给加工流体，所述流率等于第一流率设定点(D)； 測量表示来自所述喷嘴(6)的流体出口压カ的參数⑵；以及 将从所述參数(P)估计的估计出口压カ(Pestim)与第一预定压カ阈值(Psl)进行比较，并且控制所述马达(M)，以便在所述估计出口压カ降至低于所述第一压カ阈值(Psl)时増加由所述泵(5)输送的所述流体流率(Dl)。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，包括以下步骤将从所述參数估计的所述出口压カ(Pestim)与第二预定压カ阈值(Ps2)进行比较，并且在所述估计出口压カ(Pestim)降至低于所述第二预定压カ阈值(Ps2)时产生磨损喷嘴警报(Alarml)。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，包括以下步骤将从所述參数(P)估计的所述出口压カ(Pestim)与第三预定压カ阈值(Ps3)进行比较，并且在所述估计出口压カ(Pestim)降至低于所述第三预定压カ阈值(Ps3)时产生堵塞喷嘴警报(Alarm2)。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，包括从数据库(B)确定所述第一流率设定点(D)的步骤，对于多个给定的喷嘴流动剖面(S)，所述数据库(B)包含用于冷却流体的压力和流率的数值对(P，Q)，所述数值对于在所述喷嘴出)的所述出口处产生给定理论水平的流体射流冲击カ(Fth)是必需的。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据库(B)为在所述切削刀具冷却装置(I)的连续测试期间产生的数据库，所述数据库...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·克洛斯曼，L·奥格尔曼，C·凯伦，C·朱伯特，
申请(专利权)人：梅西耶布加蒂道提公司，
类型：发明
国别省市：
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