控制工件的旋转去屑加工工艺的布置和切削刀具的制作方法
【专利摘要】本发明提供控制工件旋转去屑加工工艺的布置及刀具，所述布置包括监视旋转去屑加工的监视系统，其包括安装到对工件进行旋转去屑加工的刀具上的至少一个表面声波（SAW）传感器，且包括安装到刀具上的至少一个第一天线和至少一个第二天线，第一天线与第二天线无线通信，每个传感器检测至少一个参数。传感器和第一天线响应于询问信号将该至少一个参数传到第二天线。传感器和第一天线从询问信号接收能量以将该至少一个参数传到第二天线。监视系统包括连接第二天线的处理单元，其经由第二天线接收该至少一个参数。布置包括与监视系统通信的控制系统，其至少部分地基于该至少一个参数来控制工件加工。刀具设有该至少一个传感器和该至少一个第一天线。
【专利说明】控制工件的旋转去屑加工工艺的布置和切削刀具
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于控制对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件进行旋转去屑加工的布置，其中，该布置包括用于监视旋转去屑加工的监视系统。另外，本发明还涉及用于对例如上文所陈述类型的工件进行去屑加工的切削刀具。切削刀具包括刀具主体，刀具主体可连接到夹具或者可旋转的主轴。刀具主体限定中心轴线并且设有至少一个切削刃或者用于接纳具有至少一个切削刃的切削刀片的至少一个刀座。
【背景技术】
[0002]一般而言，用于对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件进行旋转去屑加工的切削刀具包括刀具主体，刀具主体设有一个或多个切削刃或切削刀片，每个切削刀片具有至少一个切削刃。每个切削刀片通常安装于在刀具主体中设置的刀座或容槽中。刀具主体限定中心轴线或旋转轴线，并且通常可连接到夹具或可旋转的主轴。当钻进时，刀具主体通常通过保持刀具主体的主轴或夹具的旋转而旋转，而工件是不动的。当铣削时，刀具主体通常由主轴或夹具旋转，而工件不动或者在进给方向上进给。当执行轮廓或仿形铣削时，刀具主体可例如在旋转方向上绕其旋转轴线旋转，同时工件相对于刀具主体在进给方向上进给。当车削时，并且也对于某些铣削而言，通常，工件旋转，而刀具主体保持不动并且由夹具保持。常常，垫片设置于切削刀片与刀座的刀座表面之间，以便如果在切削刀片上的应力变得太大时保护刀具主体。垫片易于更换并且因此避免了整个刀具主体更换。
[0003]在现有技术中，提出不同的监视系统来监视工件的旋转去屑加工。
[0004]US7, 289，873公开了一种用于切削机床的传感器系统，其包括:测量在切削机床内的力和/或扭矩和/或机床声音的传感器布置；能量供给单元，其从交变磁场感应地提供能量，以供应给切削机床的传感器布置；以及数据传输单元，其无线地传输与传感器布置测量的值相关的数据。
[0005]US7, 883，303描述了一种机床主轴结构，其能够监视工作状态，其包括主轴主体、旋转心轴、刀具基体和内部检查装置。旋转心轴具有腔室，并且内部检查装置安置于该腔室中。内部检查装置中的检查芯片直接安置于刀具基体上。工作参数通过内部检查装置中的无线传输模块而传输到外部信息装置。
[0006]US2008/0105094公开了一种机床控制方法，其采用执行做功过程的机床，机床具有用于根据过程而对工件进行加工的切削器具。传感器装置设置于切削器具上，用于感测该过程的至少一个状态。
[0007]US2009/0235763描述了夹盘整合的力测量系统以及测量值处理站，所述力测量系统用于确定在旋转刀具的切削刀具尖端处的切削力，例如具有传感器的钻具或铣削刀具。传感器被设计成布置于机床的刀夹上的应变传感器。
[0008]W02009/117396公开了一种刀夹，其包括主体，与主体安置在一起的处理器和与主体安置在一起并且与处理器通信的收发器。收发器被构造为与外部接收装置通信。切削组件具有多个传感器，并且处理器被构造为与传感器通信。[0009]US7, 710，287描述了一种用于机床的传感器系统，其具有:带有测量器具的传感器，测量器具测量在机床内出现的物理量；第一能量源，用于供应传感器的测量器具，其中第一能量源从周围的电磁场以无线方式接收电能；以及电池，用于向传感器的测量器具供电。
[0010]US8, 083, 446公开了一种用于对工件进行加工的机床的主轴,其中设置用于记录主轴的操作和/或状态数据的数据采集元件，并且其中数据采集元件呈无线电芯片的形式并且可通过无线电读取。
[0011]US8, 080，918描述了使用压电陶瓷换能器来控制工件的加工的设备和方法。
[0012]US2009/0175694公开了一种系统，该系统包括切削刀具，切削刀具包括刀具主体以及固定地安装在刀具主体内并能够被读取和写入的集成电路芯片。
[0013]US6, 297，747描述了一种刀夹，其具有用于在操作期间测量刀夹或刀具的操作参数的传感器。传感器为根据声波原理操作的表面声波传感器，并且其测量值信号能够通过无线电波以非接触方式来读取。
[0014]DE102007036002公开了一种用于处理刀具的监视装置，包括连接在传感器中并且形成表面波传感器的振荡装置和振荡检测器。
[0015]DE10227677描述了使用无源传导缆线结构对机器部件进行无线监视的方法。无源传感器可被构造为表面波传感器。
【发明内容】
[0016]本发明的发明人认识到需要高效地监视和控制工件的旋转去屑加工，以便改进工件的旋转去屑加工。
[0017]本发明的目的在于改进对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件的旋转去屑加工的工艺。
[0018]通过提供一种用于控制工件的旋转去屑加工工艺的布置来实现本发明的上述目的，其中该布置包括用于监视旋转去屑加工的监视系统。监视系统包括被布置为安装到用于对工件进行旋转去屑加工的切削刀具上的至少一个表面声波传感器。监视系统包括被布置为安装到切削刀具上的至少一个第一天线，该至少一个第一天线可连接到至少一个表面声波传感器。监视系统包括至少一个第二天线，该至少一个第一天线被布置为与所述至少一个第二天线无线通信。每个表面声波传感器被布置用以检测由应变、温度和压力组成的参数组中的至少一个参数。所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以响应于由第一天线从第二天线接收的询问信号来将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线。所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以从询问信号接收能量，以便将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线。监视系统包括连接到所述至少一个第二天线的处理单元。处理单元被布置用以经由所述至少一个第二天线将询问信号和传输能量传输到所述至少一个第一天线和所述至少一个表面声波传感器。处理单兀被布置用以经由所述至少一个第二天线接收所检测的所述至少一个参数。该布置包括被布置为与监视系统通信的控制系统，其中控制系统被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制对工件的旋转去屑加工。
[0019]利用根据本发明的布置，改进了对于工件的旋转去屑加工的控制。提供了一种安全、可预测并且高效的加工。利用根据本发明的布置，能提供旋转去屑加工的反馈控制，例如控制系统可被布置用以利用工艺数据反馈来采取行动或者控制加工。利用该布置提供了一种安全、可预测并且高效的闭环加工工艺，该布置还能组合来自不同部件例如切削刀具和其中布置有切削刀具的机器的数据。通过基于传感器数据与例如切削刀具的机器的力、扭矩和功率组合来计算或确定例如在切削刀具上的接触时间和/或力，在处理单元和/或过程监视单元中处理该数据。之后，在处理单元和/或过程监视单元中将被处理的数据与阈值比较，以评估被处理的数据，其中可由控制系统和/或控制/行动单元来触发可能的响应范围。一种响应可为警报与手动调整的建议的组合。另一响应可为半自动或自动调整切削数据和/或与机器有关的其它参数，例如将切削刀具转移到相对于工件更有利的位置。也可能利用该布置来从切削刀具/机器收集数据并且将数据传输到例如切削刀具/机器制造商的远程位置，以便向操作者或客户提供切削刀具/机器的扩展支持和服务的可能性。制造商由于具有专业知识还可提供更先进的数据分析和处理，因此提供对加工操作的改进的监视/控制。至少部分地基于所检测到的所述至少一个参数来对工件的旋转去屑加工进行控制的示例公开于实施例的详细描述中。表面声波传感器并不需要电流供应电路，而是替代地抽取来自询问信号的传输能量，传输能量为向第二天线传输所检测的所述至少一个参数或值信号所必需的，询问信号可通过无线电波从第二天线传输并且由表面声波传感器接收。询问信号可为高频询问信号。因此，刀具主体无需设有可能会经历故障的任何庞大的能量源或电源，例如电池或感应能量源器件，由此提供了可靠并且耐用的监视和控制系统。可被无线询问的无源表面声波传感器本身为先前已知的并且例如公开于US6，144，332中。表面声波传感器的尺寸较小并且因此避免了任何庞大的构造。因此，利用本发明，提供了用于监视旋转去屑加工的紧凑并且灵活的监视系统和紧凑并且灵活的控制系统，其中减少了电缆和电导体的量。表面声波传感器可安装到切削刀具上的与切削刀具的其中最高效地检测所述至少一个参数的区域紧邻的位置处，从而提供所述至少一个参数的更准确的值。利用所述至少一个参数的更准确的值，控制系统能更高效地控制旋转去屑加工。另外，通过将表面声波传感器安装于切削刀具上，所检测的所述至少一个参数与该具体的切削刀具相关联。由此该具体的切削刀具的所检测的所述至少一个参数可与该具体的切削刀具的其它数据联系或相关。利用所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线的并不庞大并且紧凑的结构，所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线的结构并不会损害切削刀具的性能并且因此不会损害旋转去屑加工的控制。所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线可安装到切削刀具上，而无需对切削刀具进行任何重大改造并且无需对保持切削刀具的夹具或主轴和保持主轴或夹具的机器进行任何改造，由此能容易地将监视和控制系统安装于已经制造好的旋转去屑系统中。利用根据本发明的布置，在参数检测与控制系统之间的通信是可靠的并且高效的，由此提供了对去屑加工可靠并且准确的控制。因此，利用根据本发明的布置，提供对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件的旋转去屑加工工艺的改进的监视和控制。
[0020]切削刀具可包括刀具主体，刀具主体可连接到夹具或可旋转的主轴，刀具主体限定中心轴线并且设有至少一个切削刃或者用于接纳具有至少一个切削刃的切削刀片的至少一个刀座。控制系统被布置用以基于所检测的所述至少一个参数来控制对工件的旋转去屑加工。[0021]根据本发明的布置的有利实施例，该布置包括用于识别切削刀具的识别系统，其中识别系统包括被布置为附连到切削刀具上的识别器件，识别器件被布置用以提供切削刀具的至少身份数据，并且其中监视系统被布置为与识别系统通信。利用此实施例，该布置可使数据与具体切削刀具相关，以便提供安全、可预测并且高效的加工，并且控制系统能利用工艺数据反馈而更高效地采取行动或者控制加工。因此，可以使所述至少一个表面声波传感器与具体类型的切削刀具相关。利用此实施例，该布置能高效地监视、分析和控制旋转去屑加工。
[0022]根据本发明的布置的另一有利实施例，该布置包括用于存储所述至少一个切削刀具的数据的至少一个存储器，其中识别系统被布置为与所述至少一个存储器通信。该布置可包括具有所述至少一个存储器的至少一个数据库。作为替代或作为补充，所述识别器件可包括所述至少一个存储器。
[0023]根据本发明的布置的另一有利实施例，该布置包括被布置用以利用切削刀具对工件进行加工的机器，该机器包括被布置用以保持夹具或者可旋转的主轴的台架，切削刀具可连接到夹具或者可旋转的主轴，其中控制系统被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制所述机器。
[0024]根据本发明的布置的又一有利实施例，所述至少一个第二天线安装于台架上。利用此实施例，提供了所述至少一个第二天线相对于所述至少一个第一天线的高效安装。
[0025]根据本发明的布置的再一有利实施例，所述至少一个第二天线安装到台架上，使得无导电材料阻挡所述至少一个第一天线与所述至少一个第二天线之间的无线路径。机器本身，例如台架可例如表现为干扰传导部件或物体，其可能阻挡第一天线与第二天线之间的传输。利用此实施例，确保了在第一天线与第二天线之间高效并且可靠的无线通信，且因此确保了所检测的所述至少一个参数和询问信号的高效并且可靠的传送。导电材料可为金属，例如含铁材料或物体。
[0026]根据本发明的布置的有利实施例，所述至少一个第一天线和/或第二天线由一种或多种柔性材料制成。利用这些实施例，第二天线可以以高效方式安装到台架上并且被给予确保在第一天线与第二天线之间高效无线通信的高效位置。利用这些实施例，第一天线可以以高效方式安装到切削刀具上并且被给予确保在第一天线与第二天线之间高效无线通信的高效位置。
[0027]根据本发明的布置的另一有利实施例，所述至少一个第二天线包括至少一个微波传输带天线，例如贴片天线。微波传输带天线可高效地安装到台架上并且被给予确保在第一天线与第二天线之间高效无线通信的高效位置。但是，所述至少一个第二天线可包括任何其它类型的天线。
[0028]通过提供用于对工件进行旋转去屑加工的切削刀具而实现了本发明的上述目的。切削刀具包括刀具主体，刀具主体可连接到夹具或可旋转的主轴。刀具主体限定中心轴线并且设有至少一个切削刃或者用于接纳具有至少一个切削刃的切削刀片的至少一个刀座。切削刀具设有至少一个表面声波传感器并且至少一个第一天线可连接到所述至少一个表面声波传感器。所述至少一个第一天线被布置为与至少一个第二天线无线通信。每个表面声波传感器被布置用以检测由应变、温度和压力组成的参数组中的至少一个参数。所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以响应于由第一天线从第二天线接收的询问信号来将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线。所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以从询问信号接收能量，以便将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线。
[0029]利用根据本发明的切削刀具，改进了对工件的旋转去屑加工的监视，由此提供对工件例如钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件的改进的旋转去屑加工。如上文所陈述，表面声波传感器并不需要电流供应电路，而是替代地抽取来自询问信号的传输能量。因此，刀具主体无需设有任何庞大的能量源或电源，例如电池。
[0030]切削刀具可为用于对工件进行旋转去屑加工的切削刀具。切削刀具可为用于铣削工件的铣削刀具、用于车削工件的车削刀具和/或用于钻进工件的钻具。多个表面声波传感器可以被连接到或能够连接到相同的第一天线，或者每个表面声波传感器可以连接到或能够连接到其自己的第一天线。刀具主体可设有一个或多个刀座，每个刀座接纳可安装到刀座上的切削刀片。切削刀片可分开地安装到刀座上并且因此是可互换的。替代地，刀具主体可设有与刀具主体成为一体的一个或多个切削刃。刀具主体可设有多个周向间隔开的切削刃或刀座。
[0031]根据本发明的切削刀具的有利实施例，刀具主体设有至少一个表面声波传感器。利用此实施例，高效地检测与切削刃或者切削刀片相关的参数。替代地，安装到刀具主体上的一个或多个垫片或者一个或多个切削刀片可设有至少一个表面声波传感器。
[0032]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，所述至少一个表面声波传感器邻近至少一个切削刃或者至少一个刀座布置。通过将所述至少一个表面声波传感器邻近至少一个切削刃或至少一个刀座布置，即邻近切削区布置，可高效地检测与切削刃或切削刀片有关的参数。切削刃或刀座可设有至少两个表面声波传感器。替代地，所述至少一个表面声波传感器，例如四个表面声波传感器可附连到切削刀具的轴或者附连到切削刀具的一个端部，以便检测或确定与切削刀具的偏转或弯曲有关的参数。替代地，至少一个表面声波传感器可邻近冷却流体通道布置，该冷却流体通道在加工期间提供冷却流体，例如冷却液，例如接近冷却流体通道的孔口，用于检测或确定与冷却有关的参数，例如冷却流体的压力。
[0033]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，至少一个刀座设有至少一个表面声波传感器。通过将所述至少一个表面声波传感器安装到刀座上，能高效地检测或者确定与切削刀片相关的参数。
[0034]根据本发明的切削刀具的再一有利实施例，每个刀座包括至少一个刀座表面，其中至少一个刀座的刀座表面设有至少一个表面声波传感器。通过将所述至少一个表面声波传感器安装于刀座表面中，能高效地检测或确定与切削刀片相关的参数。
[0035]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，切削刀具被布置用于滚铣工件，其中刀具主体的中心轴线为旋转轴线，其中刀具主体包括多个段，每个段包括多个周向间隔开的切削刃或刀座，每个刀座被布置用以接纳切削刀片，并且其中每个段设有至少一个表面声波传感器。替代地，切削刀具可为被布置用于滚铣之外的其它铣削操作的铣削刀具，例如轮廓或仿形铣削等。切削刀具也可为被布置用于对工件进行车削的车削刀具和/或用于钻进工件的钻具。利用此实施例，可高效地监视对工件的滚铣。
[0036]根据本发明的切削刀具的有利实施例，邻接的段可分开地连接到彼此，其中每个段设有与同一段的所述至少一个表面声波传感器相连接的至少一个电连接器，并且其中每个电连接器可直接连接到所述第一天线或者可经由一个或多个中间段的一个或多个中间电连接器而间接地连接到第一天线。通过提供所述电连接器，每个表面声波传感器高效地连接到第一天线。多个表面声波传感器可连接到同一电连接器，或者可为每个表面声波传感器设置一个电连接器。替代地，表面声波传感器可直接连接到第一天线而无需任何电连接器。
[0037]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，切削刀具包括可与夹具或可旋转的主轴相连接的至少一个刀具构件，其中刀具主体可经由所述至少一个刀具构件而连接到夹具或者可旋转的主轴，其中刀具构件设有至少一个电连接器，其中刀具主体设有连接到所述至少一个表面声波传感器的至少一个电连接器，并且其中每个电连接器可直接连接到第一天线或者可经由一个或多个中间电连接器而间接连接到第一天线。每个电连接器可分开地连接到第一天线和/或可分开地连接到另一电连接器。利用这些实施例，可使得切削刀具制造模块化，并且模块易于组装成完整的切削刀具。所述至少一个刀具构件可设有至少一个切削刃或者用于接纳具有至少一个切削刃的切削刀片的至少一个刀座，或者刀具构件可为无任何切削刃和刀座的刀具延伸部。
[0038]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，每个段限定中心轴线并且包括第一侧和第二侧，段的中心轴线延伸穿过第一侧和第二侧并且与刀具主体的中心轴线共线，其中在第一侧，段的每个电连接器可分开地连接到第一天线和/或邻接段的电连接器，并且其中在第二侧，段的每个电连接器可分开地连接到第一天线和/或邻接段的电连接器。通过此实施例，对于具有多个可分开的段的滚铣刀具提供了高效模块化概念，由此当组装铣削刀具时并且当使段连接到彼此时，表面声波传感器容易地并且自动地连接到所述至少一个第一天线。
[0039]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，每个段包括周围凸轮，周围凸轮设有多个周向间隔开的切削刃或刀座，其中周围凸轮沿着螺旋线延伸，其中相对于围绕旋转轴线的旋转方向，周围凸轮的切削刃或者刀座中的一个切削刃或刀座为相对于段的其它切削刃或刀座的前切削刃或前刀座，并且其中至少前切削刃或前刀座设有至少一个相邻的表面声波传感器。本发明的发明人发现前切削刃或者前切削刀片相对于同一滚刀段的其它切削刃或切削刀片受到更大应力。通过检测或者确定至少与前切削刃或者前切削刀片相关的参数，提供了对工件滚铣的高效监视。
[0040]根据本发明的切削刀具的又一有利实施例，切削刀具包括两个端部构件，切削刀具的中心轴线延伸穿过所述两个端部构件，其中多个段位于所述两个端部构件之间，并且其中所述两个端部构件中的至少一个设有所述至少一个第一天线。这是第一天线的高效位置，这进一步改进了滚铣刀具的模块化概念。第一天线可设置于在端部构件中设置的凹槽中，例如周向凹槽中。替代地，段中的至少一个可设有所述至少一个第一天线，并且表面声波传感器和第一天线可形成一单元。
[0041 ] 根据本发明的切削刀具的有一有利实施例，每个切削刃或每个刀座设有至少一个相邻的表面声波传感器。通过检测或确定与每个切削刃或每个切削刀片有关的参数，提供了对工件的旋转去屑加工的高效监视。
[0042]根据本发明的切削刀具的另一有利实施例，刀具主体设有所述至少一个第一天线。[0043]根据本发明的切削刀具的再一有利实施例，刀具主体可绕其中心轴线旋转并且所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线可相对于所述至少一个第二天线移动。
[0044]根据本发明的布置的有利实施例，该布置包括根据权利要求8至15中任一项所述的至少一个切削刀具和/或根据其它公开实施例中任一个的至少一个切削刀具。根据本发明的布置的实施例的积极技术效果可与关于根据本发明的切削刀具和其实施例所提到的技术效果一致。
[0045]所述至少一个第一表面声波传感器可为一个或多个表面声波传感器。所述至少一个第一天线可为一个或多个第一天线。所述至少一个第二天线可为一个或多个第二天线。所述至少一个存储器可为一个或多个存储器。所述至少一个参数可为一个或多个参数。所述至少一个切削刃可为一个或多个切削刃。所述至少一个刀座可为一个或多个刀座。所述至少一个电连接器可为一个或多个电连接器。
[0046]该布置和切削刀具的上述特点和实施例分别可以以各种可能方式组合，以提供另外的有利实施例。
[0047]根据本发明的该布置和切削刀具的另外有利实施例和本发明的另外的优点从实施例的详细描述显现出来。
【专利附图】
【附图说明】
[0048]出于示例目的，现将以实施例的方式并且参考附图更详细地描述本发明，在附图中:
[0049]图1为根据本发明的切削刀具的一实施例的示意透视图；
[0050]图2为处于组装状态的图1的切削刀具的示意透视图；
[0051]图3为图2的切削刀具的示意分解透视图；
[0052]图4为图1至图3的切削刀具的一段的实施例的示意平面图；
[0053]图5为图4的段的示意侧视图；
[0054]图6为图4的段的一部分的示意放大透视图；
[0055]图7为基本上与图4的段相对应的段的另一实施例的一部分的示意放大透视图；
[0056]图8为根据本发明的切削刀具的另一实施例的透视图；
[0057]图9为根据本发明的切削刀具的再一实施例的透视图；
[0058]图10为示出了根据本发明的布置的一实施例的多个方面的示意图；
[0059]图11为示出了根据本发明的布置的一实施例的其它方面的示意图；以及
[0060]图12为被布置用以利用图2的切削刀具对工件进行加工的机器的实施例的示意透视剖视图，该机器被包括于根据本发明的布置的一实施例中。
具体实施例
[0061]图1示意性地示出了根据本发明用于对工件W进行旋转去屑加工的切削刀具I的实施例。切削刀具I可为铣削刀具，例如被布置用于滚铣工件W以便形成嵌齿轮(为了清楚目的，嵌齿和切除的齿隙以完成加工的状态示出)的铣削刀具I。工件W可例如为钛、钢、铝、铸件或任何其它材料制成的工件。在图1中示出的切削刀具I可被称作滚刀或滚铣刀具。切削刀具I包括刀具主体40,刀具主体40可连接到夹具,例如可旋转的轴2,或可旋转的主轴。刀具主体40限定中心轴线Cl，该中心轴线Cl可被定义为旋转轴线Cl，并且刀具主体4设有至少一个切削刃42或者用于接纳具有至少一个切削刃42的切削刀片20的至少一个刀座19。在图1至图5的实施例中，刀具主体40设有用于接纳具有至少一个切削刃42的切削刀片20的至少一个刀座19。切削刃42和切削刀片20可例如由硬质合金、金属陶瓷、立方氮化硼、多晶金刚石或陶瓷制成。切削刃42和切削刀片20的材料可不同于刀具主体40的材料。刀具主体40可包括至少一个切削刀片20。替代地，刀具主体可设有与刀具主体成为一体的一个或多个切削刃。刀具主体40可包括多个段8a、8b。每个段8a、8b可包括多个周向间隔开的刀座19，每个刀座19被布置用以接纳切削刃20。替代地，每个段可设有多个周向间隔开的切削刃42，切削刃42与相应段8a、8b是一体的。每个切削刀片20可分开地安装到刀座19上并且可因此是可互换的。每个段8a、8b可为圆盘形。根据图1的实施例，切削刀具I可安装于限定中心轴线Cl的轴2上。轴2的一端可夹持于夹盘3中，而相反端可用轴颈支承于轴承支架4中。替代地，滚铣刀具可在一端连接到可旋转的主轴，而另一端是自由的。参考图3，两个邻接的段8a、8b可分开地连接到彼此。切削刀具I或刀具主体40可包括两个端部构件5、6，切削刀具I的中心轴线Cl穿过这两个端部构件5、6延伸，并且多个段8a、8b可位于所述两个端部构件5、6之间。与工件W在方向R2上、更精确地是绕中心轴线C2可转动或旋转同时地，夹盘3和由此切削刀具I可在方向Rl上旋转。夹盘3和轴承支架4可为被布置用以利用切削刀具I对工件进行加工的机器44的部件，并且机器44可包括台架46 (参看图11至图12)。
[0062]实践中，切削刀具I以比工件W显著更高的速度被驱动。例如，切削刀具I可以旋转100转，而工件W可以转动一转。可使得切削刀具I的进给平行于中心轴线C2，如由双箭头“f”所描画的那样。根据选定的旋转方向R1、R2，从上端位置在向下方向上发生进给。被包括于段8a、8b中的各个切削刀片20可遵循沿着刀具主体40外侧的连续螺旋线。在图2和图3中，更详细地示出了切削刀具I的性质。在示例中，刀具主体40可包括总共六个段8a、8b。然而，刀具主体40可包括更多或更少的段8a、8b。图中所示的段组的每隔一个段8a、8b可以不同于中间段8a、8b的方式形成。为了分离不同段，段8a、8b分别被加以后缀“a”和“b”。关于两个端部构件5、6，在图2和图3中离观察者最远的端部构件5可被称作“后”端部构件，而另一个可形成“前”端部构件6。在根据图3的分解图中，存在另外示出的两种类型的螺钉，即，拉紧螺栓9和拆卸螺钉10。
[0063]在图4中，示出了在图3中标注为8a类型的个别段。每个段8a、8b可限定中心轴线C3并且可包括第一侧和第二侧，段8a、8b的中心轴线Cl延伸穿过第一侧和第二侧并且与刀具主体I的中心轴线Cl共线。每个段8a可包括轮毂部分11和外周围凸轮12，外周围凸轮12设有多个周向间隔开的切削刃42和/或刀座19。轮毂部分11可包括两个平行的端部表面13、14，其中的第一个提到的端部表面形成后端表面并且后一个提到的为前端表面。在外部，轮毂部分11可由多个圆柱形包络表面15限制，从该圆柱形包络表面15，凸轮12具有特定径向延伸。段8a、8b可安装于共同驱动轴2 (参看图1)上，并且轮毂部分11可包括圆柱形状的中心贯通开口 16。形成有与所述中心开口 16相邻的凹槽17，驱动轴2的锁定楔7可接合于凹槽17中。两个端部表面13、14可在垂直与中心轴线Cl的平面中延伸，中心轴线C3与刀具主体40的中心轴线Cl重合。换言之，端部表面13、14可彼此平行。包络表面15可与中心轴线C3同心。
[0064]周围凸轮12可沿着螺旋线延伸。更精确地说，周围凸轮12可沿着轮毂部分11延伸一圈并且遵循具有预定节距的螺旋线。这个节距由在轮毂部分的平面端部表面13与凸轮12的环形前表面18之间的角度α指示(参看图5)。α可合适地在1-10°的范围内。凸轮12可具有楔形截面，使得其能从宽基部朝向尖角外部渐缩。沿旋转方向在每个刀座19和切削刀片20前部，设置切屑通道21，以便于排出由切削刀片20移除的切屑。每隔一个刀座19和切削刀片20分别可存在于凸轮12的一个侧表面中，并且每隔一个可存在于在另一侧表面中。还应当提到的是凸轮12可终止于平面表面22中(参看图5)，平面表面22可压靠在相邻的段8a、8b中的凸轮12的类似表面上。各个段8a、8b的凸轮12因此一起形成组装好的切削刀具I的连续螺纹状螺旋构造。相对于绕旋转轴线Cl、C3的旋转方向，周围凸轮12的切削刃42或刀座19中的一个切削刃或刀座为相对于段8a、8b的其它切削刃42或刀座19的前切削刃42b或前刀座19b。
[0065]参考图6和图7，切削刀具I设有至少一个表面声波(SAW)传感器48 (在下文中被称作SAW传感器)和可连接到所述至少一个SAW传感器48的至少一个第一天线50。所述至少一个第一天线50被布置为与至少一个第二天线52 (参看图10至图12)无线通信，例如，经由无线电波。每个SAW传感器48被布置用以检测或感测由应变、温度和压力组成的参数组中的至少一个参数。另外的参数可至少部分地基于所检测的所述至少一个参数，即基于所检测的应变、温度和/或压力来确定。可由SAW传感器48并且基于所检测的所述至少一个参数来实时确定在切削刀具1、在切削刀片和/或在切削刃42上的应力、塞紧度(chock)、力和/或磨损的生长。SAW传感器48根据声表面波装置原理操作。可被无线询问的SAW传感器本身是先前已知的并且例如公开于US6，144，332中。每个SAW传感器48可位于刀具主体40中的凹部54中并且可附连到刀具主体48上，处于所述凹部54中。参考图6和图7,两个SAW传感器48可放置于同一凹部54中，其中外侧SAW传感器48可被布置用以检测温度。所述至少一个SAW传感器48和所述至少一个第一天线50被布置用以响应于由第一天线50从第二天线52接收的询问信号来将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线52。所述至少一个SAW传感器48和所述至少一个第一天线50被布置用以从询问信号接收能量或电力，以便将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线52。因此，从询问信号接收用来传输所述至少一个所检测的参数所需的能量或电力。刀具主体40可设有至少一个SAW传感器48。因此，所述至少一个SAW传感器48可附连到刀具主体40。所述至少一个SAW传感器48可邻近至少一个切削刃42或邻近至少一个刀座19定位。至少一个刀座19可设有至少一个SAW传感器48。每个段8a、8b可设有至少一个SAW传感器48。因此，至少一个SAW传感器48可附连到每个段。参考图6，至少前切削刃42b和/或前刀座19b可设有至少一个相邻的SAW传感器48。
[0066]参考图3和图4,每个刀座19可包括至少一个刀座表面56,并且至少一个刀座19的刀座表面56可设有至少一个SAW传感器。每个切削刃42或者每个刀座19可设有至少一个相邻的SAW传感器48。
[0067]参考图3，两个端部构件5、6中的至少一个可设有所述至少一个第一天线50。因此，所述至少一个第一天线50可安装到两个端部构件5、6之一或两者上。第一天线50可具有至少部分地围绕中心轴线Cl的周向延伸部，或者第一天线50可形成绕中心轴线Cl的基本上环形延伸部。第一天线50可设置于端部构件5、6中的周向凹槽中。第一天线50可为偶极天线。第一天线50可为缝隙天线。第一天线50可为不对称的缝隙偶极天线。参考图12，当刀具主体40可绕其中心轴线C3旋转时，所述至少一个SAW传感器48和所述至少一个第一天线50可相对于所述至少一个第二天线52移动。端部构件5、6中每一个可设有第一天线50。刀具主体40可设有所述至少一个第一天线50。因此，所述至少一个第一天线50可安装到或附连到刀具主体40上。
[0068]参考图7，每个段8a、8b可设有与同一段8a、8b的所述至少一个SAW传感器48相连的至少一个电连接器58。电连接器58可由可设置于在刀具主体40中设置的凹槽、凹部和/或孔中或者其组合中的缆线、通信线或电导体等而连接到所述至少一个SAW传感器48。每个电连接器58可直接连接到第一天线50或者可经由一个或多个中间段8a、8b的一个或多个中间电连接器58而间接地连接到第一天线50。
[0069]在段8a、8b的第一侧，段8a、8b的每个电连接器58可分开地连接到第一天线50和/或邻接段8a、8b的电连接器58。在段8a、8b的第二侧，段8a、8b的每个电连接器58可分开地连接到第一天线50和/或邻接段8a、8b的电连接器58。由此，提供了用于切削刀具I和其SAW传感器48以及其至少一个天线50的模块化概念。段8a、8b可被构造成使得两个段8a、8b可以仅仅一种方式并且根据仅仅一种具体相互关系而连接到彼此，由此当组装段8a、8b时，例如通过COTomantCapto?连接件并且通过上文所提到的凹槽17，每次不同段8a、8b的电连接器58可沿着共同的纵向轴线定位。
[0070]图8示意性地示出了根据本发明的用于对工件进行旋转去屑加工的切削刀具101的另一实施例。图8所示的切削刀具101为可旋转的、用于车削工件的车削刀具。切削刀具101包括可连接到夹具的刀具主体140。刀具主体140限定中心轴线C4并且设有至少一个切削刃142或者用于接纳具有至少一个切削刃142的切削刀片120的至少一个刀座119。在图8所示的实施例中，刀具主体140设有用于接纳具有至少一个切削刃142的切削刀片120的至少一个刀座119。切削刀片120可由硬质合金、金属陶瓷、立方氮化硼、多晶金刚石或陶瓷制成。切削刀具101设有至少一个SAW传感器148和可连接到或者连接到所述至少一个SAW传感器148的至少一个第一天线150。所述至少一个SAW传感器148可由可设置在刀具主体140中的凹槽、凹部和/或孔(未图示)或其组合中的缆线、通信线或电导体等而连接到所述至少一个第一天线150。所述至少一个第一天线150被布置为与至少一个第二天线52 (参看图11)无线通信，例如经由无线电波。每个SAW148传感器可与上文所公开的SAW传感器48 —致。所述至少一个第一天线150可基本上与上文所公开的所述至少一个第一天线50 —致。
[0071]图9示意性地示出了根据本发明的用于对工件进行旋转去屑加工的切削刀具201的另一实施例。图9所示的切削刀具201为用于钻进工件的钻具。切削刀具201包括可连接到可旋转的主轴的刀具主体240。刀具主体240限定中心轴线C5。在图9的实施例中，刀具主体240设有与刀具主体240 —体的至少一个切削刃242。切削刀具201设有至少一个SAW传感器248和可连接到或连接到所述至少一个SAW传感器248的至少一个第一天线250。所述至少一个SAW传感器248可通过设置在刀具主体240中的凹槽、凹部和/或孔(未图示)或其组合中的缆线249、通信线或电导体等而连接到所述至少一个第一天线250。所述至少一个第一天线250被布置为与至少一个第二天线52 (参看图11)无线通信，例如经由无线电波。每个SAW传感器248可与上文所公开的SAW传感器48—致。所述至少一个第一天线250可基本上与上文所公开的所述至少一个第一天线50 —致。切削刀具201的扭矩可由所述至少一个SAW传感器248例如多个SAW传感器确定，并且至少部分地基于所检测的所述至少一个参数确定。
[0072]参考图10，示意性地示出了根据本发明的控制对工件W进行旋转去屑加工的工艺的布置的实施例的多个方面。该布置包括用于监视旋转去屑加工的监视系统。监视系统包括被布置为安装到用于对工件W进行旋转去屑加工的切削刀具I ;101 ；201上的至少一个SAW传感器48 ;148 ;248。SAW传感器48 ; 148 ;248可如上文所公开地构造。切削刀具
I；101 ;201可为根据上文所提到的切削刀具I ;101 ；201中的任一切削刀具的切削刀具I ;101 ;201，或者为用于对工件进行旋转去屑加工的任何其它切削刀具。切削刀具可至少包括可连接到夹具或可旋转的主轴的刀具主体40 ；140 ；240 ;刀具主体40 ；140 ；240限定中心轴线Cl ；C4 ;C5并且设有至少一个切削刃42 ；142 ;242或者用于接纳具有至少一个切削刃42 ；142 ；242的切削刀片20 ；120的至少一个刀座19 ;119。监视系统包括被布置为安装到切削刀具I ;102 ；201 (例如，如上文所公开)上的至少一个第一天线50 ；150 ;250。所述至少一个第一天线50; 150; 250可连接或者连接到所述至少一个SAW传感器48 ；148 ;248，例如如上文所公开的那样。所述至少一个SAW传感器48 ；148 ;248可通过附连(例如粘合剂)、卡扣器件或者其中插入SAW传感器的缝隙或容槽而安装到刀具I ;101 ;201。所述至少一个第一天线50 ；150 ；250可通过附连(例如粘合剂)、卡扣器件或者其中插入第一天线的缝隙或容槽和/或其它合适的附连手段而安装到刀具I ;101 ；201上。其它附连手段也是可能的。
[0073]监视系统包括至少一个第二天线52，并且所述至少一个第二天线52被布置为与所述至少一个第一天线50 ；150 ；250无线通信。因此，所述至少一个第一天线50 ；150 ；250也被布置为与所述至少一个第二天线52无线通信。所述至少一个SAW传感器48 ；148 ；248和所述至少一个第一天线50 ；150 ；250被布置用以响应于由第一天线50 ；150 ；250从第二天线52接收的询问信号将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线52。如上文所公开的那样，所述至少一个SAW传感器48 ；148 ；248和所述至少一个第一天线50 ；150 ;250被布置用以从询问信号接收能量，以便将所检测的所述至少一个参数传输到第二天线52。监视系统还包括连接到所述至少一个第二天线52的处理单元60。处理单元60被布置用以经由所述至少一个第二天线52将询问信号和传输能量传输到所述至少一个第一天线50 ；150 ；250和所述至少一个SAW传感器48 ；148 ;248。处理单元60被布置用以经由所述至少一个第二天线52接收所检测的所述至少一个参数。该布置包括被布置用以与监视系统通信的控制系统62。控制系统62可被布置为与处理单元60通信。控制系统62可包括数控计算机(CNC)。控制系统62被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数即由所述至少一个SAW传感器48 ；148 ;248所检测的所述至少一个参数来控制工件W的旋转去屑加工。监视系统，例如处理单元60或过程监视单元72，或者控制系统62可被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来实时确定至少一个参数，例如刀具磨损的增长等，如上文所提到的那样。
[0074]控制系统62可被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来通过控制，例如增加或减小刀具主体40 ；140 ；240和/或工件W的旋转速度，控制工件W的旋转去屑加工。控制系统62可被布置用以通过至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来增加或减小刀具主体40的旋转速度和通过控制工件W相对于刀具主体40的移动来控制工件W的旋转去屑加工。对于被布置用于滚铣的铣削刀具1，控制系统62可被布置用以通过至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制，例如增加或减小刀具主体40的和/或工件的旋转速度和/或通过控制在刀具主体40在中心轴线Cl方向上的线性移动来控制对工件W的旋转去屑加工。如上文所述，所检测的所述至少一个参数可为由应变、温度和压力组成的参数组中的任何参数。可至少部分地基于所检测的所述至少一个参数，即基于由所述至少一个SAW传感器48 ；148 ；248所检测的应变、温度和/或压力来确定在切削刀具I ;101 ;201、在切削刀片20 ；120上和/或在切削刃42 ；142 ；242上的实时的应力、塞紧度、力和磨损的生长以及切削刀具I ;201的扭矩。通过控制滚铣刀具I的刀具主体40的线性移动，正在切削的滚刀可移位，以实现增加和优化的刀具利用。控制系统62可被构造用以对旋转去屑加工进行反馈控制。控制系统62可被布置用以设置由所述至少一个SAW传感器48、148 ；248所检测的至少一个参数或者基于所检测的所述至少一个参数确定的至少一个参数的所希望的值或所希望的区间。监视系统被布置用以检测所述至少一个参数，并且控制系统62可被布置用以调整对旋转去屑加工的控制，使得所检测的所述至少一个参数或者所确定的所述至少一个参数低于或高于所述希望的区间，或者使得所检测或所确定的所述至少一个参数低于或高于所述希望的区间或者在所述希望的区间内。控制系统62可包括过程控制/行动单元63，过程控制/行动单元63可对旋转去屑加工的控制进行调整。过程控制/行动单元63可被布置用以至少部分地基于从所述至少一个SAW传感器48 ； 148 ；248接收的所检测的所述至少一个参数和至少部分地基于来自切削刀具数据模块68的数据来采取行动，控制或调整对加工的控制(在下文中更详细地公开了切削刀具数据模块68)。过程控制/行动单元63可例如被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来改变切削刀具I ;101 ；201的切削数据、位置和/或刀具主体和/或工件的旋转速度。过程控制/行动单元63可被包括于监视系统中。过程控制/行动单元63可被包括于处理单元60中。过程控制/行动单元63可整合于控制系统62中，例如CNC中。过程控制/行动单元63可整合于切削刀具I ;102 ；201中并且连接到/可连接到所述至少一个SAW传感器48 ；148 ；248和所述至少一个第一天线50 ；150 ;250。过程控制/行动单元63可为单独模块或者可为远程功能，例如经由基于因特网的云服务或者任何其它服务。
[0075]监视系统可以还包括过程监视单元72。过程监视单元72可被布置为与处理单元60通信。过程监视单元72可包括软件模块。该布置可包括用于识别切削刀具1;101;201的识别系统。识别系统包括被布置为附连到切削刀具I ;101 ；201的识别器件64 ；164 ；264(另见图8和图9)。识别器件64 ；164 ；264被布置用以提供切削刀具I ;101 ；201的至少身份数据。监视系统被布置用以与识别系统通信。控制系统62可被布置为与识别系统通信。该布置可包括用于存储所述至少一个切削刀具I ;101 ;201的数据的至少一个存储器66。识别系统可被布置为与所述至少一个存储器66通信。所述至少一个存储器66可呈至少一个数据库的形式。该布置可包括被布置用以利用切削刀具I ;101 ；201对工件W进行加工的机器44。该机器可包括被布置用以保持夹具或可旋转的主轴(切削刀具I ;101 ;201可连接于其上)的台架46。控制系统62可被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制所述机器44。该布置可包括切削刀具数据模块68，切削刀具数据模块68可连接到所述至少一个存储器66或者可包括所述至少一个存储器66。切削刀具数据模块68和/或所述至少一个存储器66可被布置用以存储每个切削刀具I ;101 ；201的数据，例如切削刀具的希望的值或参考值。所述至少一个切削刀具I ;101 ；201的数据可为用于监视目的的极限值、标称/实际尺寸数据(例如切削刀具的直径或长度)，其它切削刀具相关的数据，诸如例如用于齿轮滚铣刀具的可用长度和模块尺寸，推荐的和实际的切削数据(例如，切削的速度、进给、深度)，刀具身份，刀具寿命，和工艺相关数据，例如使用时间，来自SAW传感器48和来自其它传感器的数据。切削刀具数据模块68和/或所述至少一个存储器66也可被布置用以存储用于监视目的的极限值。该布置可包括被布置用以提供具体的切削刀具I ;101 ；201的实际尺寸(切削刀具的实际值)的切削刀具预设单元70。具体的切削刀具的实际尺寸可从对具体的切削刀具I ;101 ；201的测量得到。与具体的切削刀具I ;101 ；201有关的实际尺寸可从切削刀具预设单元70加载到切削刀具数据模块68和/或识别器件64。切削刀具数据模块68和/或所述至少一个存储器66也可被布置用以存储来自机器44的加工工艺数据、来自监视/分析模块的监视数据、用以调整/控制加工的行动/控制数据等。
[0076]除了所述至少一个SAW传感器48 ；148 ;248之外，该布置可包括被布置为安装到切削刀具I ;101 ；201或者台架46或者机器44的任何其它部分的至少一个额外传感器71。该布置可包括所述至少一个切削刀具I ;101 ;201。
[0077]参考图11，示意性地示出了根据本发明的布置的实施例的另外方面。处理单元60可为中央处理单元、CPU或处理器。处理单元60可连接到所述至少一个第二天线52，例如经由常规通信路径，例如经由缆线。如上文所述，处理单元60被布置用以经由所述至少一个第二天线52将询问信号和传输能量传输到所述至少一个第一天线50和所述至少一个SAW传感器48。处理单元60被布置用以经由所述至少一个第二天线52来接收所检测的所述至少一个参数。监视系统可包括过程监视单元72。过程监视单元72可为被布置用以例如经由常规通信路径，例如经由缆线或者无线地与处理单元60通信的单独单元。过程监视单元72可与切削刀具和过程监视的算法一起被包括于处理单元60中。如图11所示，过程监视单元72可包括软件模块，该软件模块与用于切削刀具和过程监视的算法一起与控制系统62整合在一起，例如与CNC整合在一起。因此，控制系统62可被布置为与过程监视单元72通信。过程监视单元72可经由上文所提到的过程控制/行动单元63连接到CNC。替代地，过程监视单元72可为远程功能，例如经由基于因特网的云服务或者任何其它服务。控制系统62可被布置用以在工件W加工(参看图1)期间控制机器44的运动，例如分别沿着和围绕上文所提到的轴线Cl、C2、f、主轴、刀具更换机构等的运动。控制系统62可被布置为经由常规通信路径，例如缆线或无线地与监视系统通信，如上文所公开的那样。
[0078]参考图12，该布置可包括机器44，机器44被布置用以利用切削刀具I对工件进行加工。机器44可包括台架46，台架46被布置用以保持夹具或可旋转的主轴，切削刀具I连接于夹具或可旋转的主轴。台架44可被布置用以保持工件W。控制系统62可被布置用以控制所述机器44。控制系统62可被布置用以控制所述机器44的(线性和旋转)轴线、冷却剂供应等。所述至少一个第二天线52可安装到所述台架46。有利地，所述至少一个第二天线52可安装到所述台架46，使得无导电材料或物体，例如金属材料阻挡所述至少一个第一天线50 ；150 ；250与所述至少一个第二天线52之间的无线路径，由此能够确保在天线50、52之间的良好无线通信。第二天线52可安装到切削刀具I的操作空间的内壁。所述至少一个第二天线52可由一种或多种柔性材料制成并且可因此为柔性的，以便最佳地装配到机器44内。所述至少一个第一天线50可由一种或多种柔性材料制成并且可因此为柔性的，以便最佳地装配到切削刀具内。所述至少一个第二天线52可包括至少一个微波传输带天线。每个第二天线52可包括至少一个贴片天线。但是，每个第二天线52可包括任何其它类型的天线。每个第二天线52可具有两个整合的天线，以便增加可用传输通道的数量。可为每个第一天线50提供一个第二天线52。因此，如果存在两个第一天线50，则可以设置两个第二天线52，例如设置在相应的第一天线50附近。
[0079]参考图11，布置为与切削刀具I ;101 ；201相附连的上述识别器件64 ；164 ;264(另见图8和9)或者识别单元可以例如是提供切削刀具I的至少身份数据的RFID单元、QR代码和/或存储器芯片。替代地，SAW传感器48可形成识别器件64。监视系统可被布置为与识别系统通信，例如经由常规通信路径，诸如经由缆线或无线地通信。识别系统可被布置为与所述至少一个存储器66通信，例如经由常规通信路径，诸如经由缆线或无线地通信。如上文所述，存储器66可包括至少一个数据库并且可被包括在切削刀具数据模块68中。替代地，识别器件64可包括存储器66。切削刀具数据模块68可连接到切削刀具预设单元70，例如经由常规通信路径，诸如经由缆线或无线地通信。用户终端74，例如计算机、PC、智能电话或者任何其它装置可连接到切削刀具数据模块68，并且被布置为与切削刀具数据模块68通信。
[0080]上文所公开的布置和切削刀具的不同实施例的特点可以各种可能方式组合，从而提供另外的有利实施例。
[0081]不应认为本发明限于所图示的实施例，而是能由本领域技术人员以许多方式来修改和改变，而不会偏离所附权利要求书的范围。
【权利要求】
1.一种用于控制工件(W)的旋转去屑加工的工艺的布置，其中所述布置包括用于监视所述旋转去屑加工的监视系统，其中所述监视系统包括至少一个表面声波传感器(48; 148; 248)，该至少一个表面声波传感器被布置为安装到用于对所述工件(W)进行旋转去屑加工的切削刀具(I ； 101; 201)，其中所述监视系统包括被布置为安装到所述切削刀具的至少一个第一天线(50; 150; 250),所述至少一个第一天线能够连接到所述至少一个表面声波传感器，其中所述监视系统包括至少一个第二天线(52)，所述至少一个第一天线被布置为与所述至少一个第二天线无线通信，其中每个表面声波传感器被布置用以检测由应变、温度和压力组成的参数组中的至少一个参数，其中所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以响应于由所述第一天线从所述第二天线接收的询问信号来将所检测的所述至少一个参数传输到所述第二天线，其中所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以从所述询问信号接收能量，以便将所检测的所述至少一个参数传输到所述第二天线，其中所述监视系统包括连接到所述至少一个第二天线的处理单元(60)，其中所述处理单元被布置用以经由所述至少一个第二天线将所述询问信号和传输能量传输到所述至少一个第一天线和所述至少一个表面声波传感器，其中所述处理单元被布置用以经由所述至少一个第二天线接收所检测的所述至少一个参数，其中所述布置包括被布置为与所述监视系统通信的控制系统(62)，并且其中所述控制系统被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制对所述工件的旋转去屑加工。
2.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，所述布置包括用于识别切削刀具(I; 101; 201)的识别系统，所述识别系统包括被布置为附连到所述切削刀具的识别器件(64; 162; 264)，所述识别器件被布置用以提供所述切削刀具的至少身份数据，并且所述监视系统被布置为与所述识别系统通信。
3.根据权利要求2所述的布置，其特征在于，所述布置包括用于存储所述至少一个切削刀具(I; 101; 201)的数据的至少一个存储器(66)，并且所述识别系统被布置为与所述至少一个存储器通信。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的布置，其特征在于，所述布置包括被布置用以借助于所述切削刀具(I; 101; 201)来对所述工件(W)进行加工的机器(44)，所述机器包括台架(46)，所述台架(46)被布置用以保持夹具或可旋转的主轴，所述切削刀具能够连接到所述夹具或可旋转的主轴，并且所述控制系统(62)被布置用以至少部分地基于所检测的所述至少一个参数来控制所述机器。
5.根据权利要求4所述的布置，其特征在于，所述至少一个第二天线(52)安装到所述台架(46)。
6.根据权利要求5所述的布置，其特征在于，所述至少一个第二天线(52)安装到所述台架(46)，使得无导电材料阻挡所述至少一个第一天线(50)与所述至少一个第二天线(52)之间的无线路径。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的布置，其特征在于，所述至少一个第一天线和/或第二天线(50，52)由一种或多种柔性材料制成。
8.一种用于根据权利要求1至7中任一项所述的布置中的切削刀具(I; 101; 201)，所述切削刀具包括刀具主体(40; 140; 240)，所述刀具主体能够连接到夹具或可旋转的主轴，且所述刀具主体限定中心轴线(C1;C4;C5)并且设有至少一个切削刃(42; 142; 242)或者至少一个刀座(19; 119)，所述至少一个刀座用于接纳具有至少一个切削刃(42;142;242)的切削刀片(20; 120)，其中所述切削刀具设有至少一个表面声波传感器(48; 148; 248)和能连接到所述至少一个表面声波传感器的至少一个第一天线(50; 150; 250)，所述至少一个第一天线被布置为与至少一个第二天线(52)无线通信，其中每个表面声波传感器被布置用以检测由应变、温度和压力组成的参数组中的至少一个参数，其中所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以响应于由所述第一天线从所述第二天线接收的询问信号来将所检测的所述至少一个参数传输到所述第二天线，并且其中所述至少一个表面声波传感器和所述至少一个第一天线被布置用以从所述询问信号接收能量，以便将所检测的所述至少一个参数传输到所述第二天线。
9.根据权利要求8所述的切削刀具，其特征在于，所述刀具主体(40)设有至少一个表面声波传感器(48)，并且具体地是，所述至少一个表面声波传感器(48)邻近至少一个切削刃(42)或者至少一个刀座(19)定位。
10.根据权利要求8或9所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具包括能够与所述夹具或可旋转的主轴相连接的至少一个刀具构件，其中所述刀具主体能够经由所述至少一个刀具构件而连接到所述夹具或者可旋转的主轴，其中所述刀具构件设有至少一个电连接器，其中所述刀具主体设有与所述至少一个表面声波传感器相连接的至少一个电连接器，并且其中每个电连接器能够直接连接到所述第一天线或者能够经由一个或多个中间电连接器而间接地连接到所述第一天线。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具(I)被布置用于滚铣工件(W)，所述刀具主体的所述中心轴线(Cl)为旋转轴线，所述刀具主体包括多个段(8a，8b)，每个段包括多个周向间隔开的切削刃(42)或刀座(19)，每个刀座布置用以接纳切削刀片(20)，并且每个段设有至少一个表面声波传感器(48)。
12.根据权利要求11所述的切削刀具，其特征在于，邻接的段(8a，8b)能够可分开地连接到彼此，每个段设有与同一个段的所述至少一个表面声波传感器(48)相连接的至少一个电连接器(58)，并且每个电连接器能够直接连接到所述第一天线(50)或者能够经由一个或多个中间段的一个或多个中间电连接器(58)而间接地连接到所述第一天线。
13.根据权利要求12所述的切削刀具，其特征在于，每个段(8a，Sb)限定中心轴线(C3)并且包括第一侧和第二侧，且所述段的中心轴线延伸穿过所述第一侧和第二侧并且与所述刀具主体(40)的中心轴线(Cl)共线，在所述第一侧，所述段的每个电连接器(58)能够可分开地连接到所述第一天线(50)和/或连接到邻接段的电连接器(58)，并且在所述第二侧，所述段的每个电连接器能够可分开地连接到所述第一天线和/或连接到邻接段的电连接器。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的切削刀具，其特征在于，每个段(8a，Sb)包括周围凸轮(12)，所述周围凸轮(12)设有所述多个周向间隔开的切削刃(42)或刀座(19)，所述周围凸轮沿着螺旋线延伸，并且相对于围绕所述旋转轴线(Cl)的旋转方向(R1)，所述周围凸轮的所述切削刃或者刀座中的一个切削刃或刀座为相对于所述段的其它切削刃或刀座的前切削刃(42b)或前刀座(19b)，并且至少所述前切削刃或前刀座设有至少一个相邻的表面声波传感器(48 )。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具(I)包括两个端部构件(5，6)，所述切削刀具的中心轴线(Cl)延伸穿过所述两个端部构件(5，6)，所述多个段(8a，Sb)位于所述两个端部构件之间，并且所述两个端部构件中的至少一个设有所述至少一个第一天线(50 )。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的布置，其中，所述布置包括根据权利要求8至15中任一项所述的至少一个切削刀具(1)。
【文档编号】B23B27/00GK103831666SQ201310596899
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】斯图雷·舍, 彼得·埃里克松, 马丁·黑尔格松 申请人:山特维克知识产权股份有限公司