[发明专利]用于借助刀具加工工件的设备

说明书

本发明涉及一种用于借助刀具(3)加工工件(2)的设备，其包括：用于可松开地夹紧刀具(3)的刀具容纳部(4)，所述刀具尤其是滚刀旋切轮；和加工头(5)，所述加工头设有所述刀具容纳部(4)并且设计用于，驱动夹在其中的刀具(3)，并且使所述刀具相对于待加工的工件(2)运动，其特征在于，设有用于对刀具(3)或刀具的一部分进行成像和/或测量的评估单元，以便检测所述刀具(3)的磨损状态。

技术领域

本发明涉及一种用于借助刀具加工工件的设备，尤其是一种用于齿轮加工的加工机。

背景技术

借助这种机床，能够以有效的方式方法加工工件，尤其是在工件上产生齿部。在此，借助于切削加工方法执行加工。

在每次切削加工时，以及也在齿轮加工时，由于刀具的高的热学和机械负荷而产生磨损迹象，这引起刀具或其切削刃的磨损。在此，对磨损的形状和大小的关键影响因素是刀具的状态、待切削加工的材料本身以及相应的工艺参数。在此，对于借助刀具加工的工件的质量重要的是，在刀具磨损对加工结果具有过大影响并且引起公差被超过之前，将刀具从工序中取出。在此，有时将切削刃的形状改变和刀具切削面的形状改变理解为磨损。此外，磨损的程度也与工件和切削件的硬度、耐磨性、耐热性、韧性相关，但是也由刀具的表面状况、摩擦系数、以及所使用的切削油的润滑效果所决定。

因此，为了防止用过强磨损的刀具来制造工件或者避免刀具断裂，在现有技术中，根据经验确定的刀具寿命来执行更换，以便将加工机床的停机时间和废品生产保持为尽可能低。在此，能够优选在到达一定磨损痕迹宽度(Verschleiβmarkenbreite)时停机，所述磨损痕迹宽度显示出通过在一个或多个刀具侧面上的摩擦近似均匀地去除切削材料。在此，始终平行于切削刃测量磨损痕迹宽度。因此，如果根据经验评估的磨损痕迹宽度以一定概率超过磨损痕迹宽度的阈值，那么在现有技术中例如更换刀具。在这种情况下重要的是，在考虑要要实现的加工质量的同时达到最优的时间点，在该时间点处，磨损痕迹的大小和刀具的重磨量达到最优值。替选地也能够根据加工质量和刀具成本来优化切削元件(例如切削刀片(Schneidplatten)或可转位式刀具(Wendeschneidplatten))的更换。

此外不利的是，用于监控磨损的过程仅通过预先的学习过程缓慢地接近刀具的合理更换时间，如这在一些学习的磨损监控过程中是这种情况。同时累积的废品可能显示出相当大的经济劣势，并且在加工时的已经最小的变化也会导致磨损行为中常常不可预见的变化，使得“学习曲线”必须重新接近可接受的值。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种设备或方法，其克服上文详述的缺点并且在刚好正确的时间点与已经过去的寿命无关地更换刀具。这对于要求保护的设备的效率是有利的，并且确保了所加工的工件的保持不变的高质量。

此外，根据本发明的设备提供了用于记录刀具处的磨损行为的可能性，以便这样在刀具寿命中记录磨损进程。因此能够关于适当的重磨时间点得出结论，或者也能够将不同的刀具材料、覆层或刀具批次相互比较。

借助于根据本发明的一种用于借助刀具加工工件的设备克服了目前的缺点。这种设备包括：用于可松开地夹紧刀具的刀具容纳部，所述刀具尤其是滚刀旋切轮加工头，所述加工头设有刀具容纳部并且设计用于驱动夹在其中的刀具，并且使所述刀具相对于待加工的工件移动；以及评估装置，所述评估装置具有用于对刀具或其一部分进行成像的装置，以便检测刀具的磨损状态。

评估装置能够包括光学单元、光学测量系统和/或测量探头，通过借助于所述评估装置对刀具进行成像，或者通过对刀具的一部分进行成像，以及检测磨损状态，能够与刀具的寿命无关地进行更换或必要的重磨，以及还能够确定所需的重磨量。现在不再需要基于经验研究来假设刀具的磨损，所述经验研究取决于刀具的寿命，而是能够根据实际的磨损来进行刀具的更换或重磨。这具有下述优点：每个刀具利用其关于磨损方面的最大寿命，而不必首先建立经验值。在此，不需要考虑特定的安全区或安全值，使得因此可极其精确地确定期望的磨损点。