切削刀具设备的制作方法

本发明涉及一种切削刀具设备，其具有能围绕转动轴线转动地受驱动的刀具头并且具有外部的显示装置，刀具头具有能沿着调节轴线调节的刀具滑块和用于检测刀具滑块的调节行程的电的测量装置，显示装置以能松开的方式能够与刀具头机械且电连接并且具有显示单元用来显示刀具滑块的调节行程。

背景技术：

由公开文本ep2493647b1公知了一种形式为精车刀具的切削刀具，在其帮助下主要加工有规定公差的孔。精车刀具的刀具头可以被夹紧到机床的主轴中且借助机床围绕转动轴线地处于转动中。刀具头具有刀具滑块，在其上能装配刀片保持器。在刀片保持器上能够紧固刀片，以便对孔进行切屑式地加工。为了调整出期望的车削半径或镗孔半径，刀具滑块可以借助单独的调整工具，例如多棱体，关于刀具头的转动轴线地沿着径向方向调节。刀具滑块的调节行程可以借助精车刀具的测量装置检测且在显示单元上显示给用户。显示单元集成到刀具头中，从而用户在调节刀具滑块时可以以简单的方式在显示单元上读取调节行程。这种设计方案对具有相对较大直径的刀具头来说被证明是合适的。但若刀具头仅具有很小的结构形式，那么显示单元的尺寸受到限制，并且调节行程不再能够以能良好读取的方式显示。

由ep1758710b2公知了一种切削刀具设备，在其中，显示装置并未集成到刀具头中，而是集成到了单独的调整工具中，借助调整工具可以调节刀具滑块。刀具滑块的调节行程可以借助刀具头的测量装置检测，并且借助侧向布置在刀具头上的接触元件可以在测量装置与调整工具的显示装置之间建立起电连接。

由公开文本de102009017094a1公知了一种切削刀具设备，在其中，测量信息可以由刀具头的测量装置经由无线电传输到外部的显示装置上。显示装置具有永磁体，永磁体被用作保持装置且能够实现将外部的显示装置固定在能磁化的金属体上，例如固定在机床上。显示装置可以由此定位在对操作人员来说在人体工程学上有利的位置中。不过在永磁体上经常会积聚金属屑，并且这使得对切削刀具设备的操作变得困难。

还公知了如下切削刀具设备，在其中，外部的显示装置经由电缆与刀具头的测量装置电连接。磁性的插塞器为此可以接到刀具头的互补式设计的接口上，以便将测量信息从测量装置经由电缆传输至外部的显示装置。用户具有如下可行方案，即，用一只手保持外部的显示装置并且用他的另一只手借助调整工具来调节刀具滑块。这种设计方案不利的是，用户的两只手都无法腾出用来准确校正刀具滑块和刀片保持器。

技术实现要素：

本发明的任务是，以如下方式来改进开头所述类型的切削刀具设备，即，使它具有简化的操作。

该任务在按类属的切削刀具设备中根据本发明通过如下方式来解决，即，用于调整刀具滑块的显示装置能机械地紧固在静止不动的刀具头上，并且在超过刀具头的预先给定的转动加速度时能自行从刀具头松开。

为了调整刀具滑块，根据本发明的切削刀具设备的外部的显示装置可以机械地紧固在刀具头上，其中，刀具头不实施转动运动，而是静止不动。用户两只手都有腾出用来调节刀具滑块，从而用户能非常准确地校正刀具滑块。因为外部的显示装置能机械地紧固在静止不动的刀具头上，所以用户可以在调节刀具滑块时以简单的方式读取在显示单元上显示的调节行程。显示单元的尺寸不是由刀具头的结构尺寸预先给定的，而是可以与刀具头无关地选择得足够大，从而可以良好地读取所显示的调节行程。外部的显示装置在刀具头上的机械的紧固确保了，显示装置在刀具滑块的调整过程中不会无意间从刀具头松开。不过在刀具头上的紧固隐含了用户在刀具头处于转动之前忘记将显示装置从刀具头取下的风险。这一情况可能导致显示装置连同刀具头一起旋转且沿径向方向被抛离该刀具头。为了对抗该风险，一旦该刀具头超过了预先给定的转动加速度，那么显示装置在根据本发明的切削刀具设备中就能自行从刀具头松开。若刀具头为了加工工件处于转动下，那么刀具头典型地遭受强烈的转动加速度，以便在短时间内就达到其额定转速。转动加速度的临界值可以选择得非常小，在超过该临界值时显示装置自行从刀具头松开。这就确保了，在刀具头处于转动时由于疏忽仍保留在刀具头上的显示装置在该刀具头达到高转速之前就自行从刀具头松开，并且这又具有的优点是，显示装置可以或许稍微沿径向方向从旋转的刀具头甩离，更确切地说，当刀具头超过了预先给定的转动加速度时，显示装置基于其重力或多或少都竖直地往下掉。由此确保了，倘若用户在刀具头处于转动时忘记将显示装置从刀具头松开的话，自行从刀具头松开的显示装置不给用户带来致伤风险。

若刀具头和机械地紧固在其上的显示装置无意间处于转动下，那么刀具头经历了强烈的转动加速度。根据本发明认识到，刀具头的转动加速度可以用来自行使显示装置从刀具头松脱。为此有利的是，显示装置能够(优选沿着倾斜于或垂直于转动轴线取向的拼接方向)安放到刀具头的周侧面上。显示装置因此可以侧向定位在刀具头上。若刀具头与保持在其上的显示装置无意间为了加工工件而围绕其转动轴线处于转动下，那么贴靠在刀具头的外侧上的显示装置就基于其惯性而遭受相当大的倾斜力矩，该倾斜力矩与刀具头的转动加速度有关。转动加速度越大，那么沿着刀具头的圆周方向作用到显示装置上的倾斜力矩就越大。显示装置与刀具头的机械的和电的连接可以以如下方式设计，即，使显示装置在预先给定了大小的沿着刀具头的圆周方向作用的倾斜力矩产生作用时自行从刀具头松开。

有利的是，刀具头具有柱体形的周侧面，并且显示装置具有平坦的背侧，显示装置用该背侧与柱体形的周侧面线形地接触。因此，显示装置以其背侧朝线形的接触区域的两侧从刀具头突出。一旦刀具头超过了预先给定的转动加速度的话，这就方便了显示装置自行从该刀具头松开。

可以设置的是，显示装置以能松开的方式能够与静止不动的刀具头锁定。为此，在锁定连接的意义下，可以使用彼此协同作用的锁定元件，锁定元件布置在显示装置上以及刀具头上，其中，一旦刀具头超过了预先给定的转动加速度，那么锁定连接就能自行松开。锁定元件可以例如弹动地彼此交错嵌接。有利的是，锁定元件的弹簧力是能预先给定的。这给出了如下可行方案，即，弹簧力在显示装置的制造厂中就以如下方式被预先给定，即，在刀具头超过了预先给定的较小的转动加速度时显示装置就会自行从刀具头松开。

在本发明的优选的设计方案中，显示装置具有至少一个保持部段，其中，刀具头能被至少一个保持部段加载以能预先给定的保持力。通过由制造方来预先给定保持力，可以以结构上简单的方式确保，当刀具头在处于转动的情况下超过了预先给定的转动加速度时，显示装置自行从该刀具头松开。

特别有利的是，至少一个保持部段具有调整机构用来调整由该保持部段施加到刀具头上的保持力。调整机构可以例如在显示装置的制造厂中被操纵用来预先给定由保持部段施加到刀具头上的特定的保持力，以便一方面保证显示装置能机械地紧固在静止不动的刀具头上，以及以便另一方面保证了当刀具头超过了预先给定的转动加速度时，显示装置自行从该刀具头松开。

调整机构可以例如具有设定螺丝。这使调整保持力变得容易。

特别有利的是，至少一个保持部段能与刀具头处于机械嵌接。保持部段因此是能嵌接的且通过保持部段与刀具头的嵌接可以以结构上简单的方式确保显示装置能机械受载荷地紧固在静止不动的刀具头上，并且在超过预先给定的转动加速度时能从该刀具头松开。

特别有利的是，显示装置具有两个保持部段，它们能置入到两个沿着刀具头的转动方向彼此相间隔布置的保持凹部中。在这种设计方案中，刀具头具有两个保持凹部，它们沿着刀具头的转动方向彼此相间隔地布置，并且显示装置的各保持部段可以被置入到其中。

置入到保持凹部中的保持部段有利地将能预先给定的保持力施加到保持凹部的壁部上。

保持凹部有利地在其彼此远离的外侧上是敞开的。保持凹部可以例如半侧敞开地构成。一旦刀具头超过了预先给定的转动加速度，这使得保持部段从保持凹部的松脱变得容易。

保持凹部可以例如分别具有平坦的底部壁和在保持凹部的俯视图中呈u形的侧壁。侧壁可以分别具有两个彼此对置的笔直的端部区段，它们经由弧形的中间区段彼此连接。

在本发明的有利的实施形式中，保持凹部在其彼此朝向的内侧上分别具有至少一个锁定元件，其与能被置入到保持凹部中的保持部段的所配属的锁定元件协同作用。

例如可以设置的是，在保持凹部的彼此朝向的内侧上分别布置有锁定凹陷部，保持部段的锁定突起部锁定到其中。在此有利的是，沉入到锁定凹陷部中的锁定突起部能够朝着锁定凹陷部的方向加载以能预先给定的弹簧力。弹簧力能够有利地借助保持部段的调整机构加以调整。

有利的是，保持部段与保持凹部构成形状锁合(formschluss)。借助形状锁合可以以结构上简单的方式确保，只有当刀具头超过预先给定的转动加速度时，显示装置才自行从该刀具头松开。尤其可以通过形状锁合确保，外部的显示装置不会意外从静止不动的刀具头松开。

在本发明的有利的设计方案中，保持部段将刀具头的沿着刀具头的转动方向延伸经过小于180°的角度范围的保持区段容纳在它们之间。两个保持部段可以将刀具头的保持区段夹紧在它们之间，并且由此使显示装置机械地紧固在静止不动的刀具头上。

有利的是，保持区段沿刀具头的转动方向延伸经过了小于90°的角度范围。

本发明的优选的设计方案中，保持部段具有彼此对置的弹动的挤压件。借助弹动的挤压件可以由保持部段将保持力施加到刀具头上。

弹动的挤压件有利地彼此对准地取向。

可以设置的是，挤压件分别具有挤压体，挤压体能被压力弹簧加载以弹簧力，其中，两个挤压件的弹簧力彼此相向指向。弹簧力能够实现的是，将外部的显示装置通过如下方式固定在静止不动的刀具头上，即，被弹簧力加载的挤压体将刀具头的沿着刀具头的转动方向延伸经过了小于180°的角度范围的保持区段夹紧在它们之间。

有利的是，两个挤压件彼此占据的间距是能改变的。这给出了这样的可能性，即，挤压件彼此以更小或更大的间距定位，并且由此来调整由挤压件施加到刀具头的处于其之间的保持区段上的保持力。

在本发明的优选的设计方案中，保持部段分别具有引导部分，挤压件布置在引导部分中。可以例如设置的是，挤压件分别拧入引导部分中。挤压件为此可以具有外螺纹，外螺纹与引导部分的内螺纹处于嵌接。引导部分可以按套筒的类型设计。

保持部段有利地设计成突起部，突起部从显示装置的面向刀具头的背侧伸出。显示装置的背侧优选贴靠在刀具头的周侧面上。分别构成突起部的保持部段可以对称地与贴靠区域相间隔地布置，保持部段可以沉入到刀具头的所配属的保持凹部中。

为了在刀具头的测量装置与显示装置的显示单元之间建立起电连接，显示装置和刀具头在本发明的有利的设计方案中具有彼此配属的电的接触元件。

显示装置的和/或刀具头的接触元件可以弹动地构造，从而当显示装置机械且电地保持在静止不动的刀具头上时，显示装置的和刀具头的接触元件被压向彼此。

显示装置的接触元件优选关于刀具头的转动轴线轴向地相对保持部段错开地布置。刀具头的接触元件在这种设计方案中占据了相对刀具头的保持区域轴向错开的定位，保持区域在两个保持凹部之间延伸，保持部段能置入到保持凹部中。

刀具头优选具有接触凹部，刀具头的接触元件布置在接触凹部中。接触凹部形成了凹陷部，凹陷部优选布置在刀具头的柱体形的周侧面上且容纳刀具头的接触元件。显示装置的接触元件可以沉入到接触凹部中且电地以及机械地接触刀具头的布置在那里的接触元件。

如本文开头所提到的那样，刀具头可以具有很小的结构尺寸。尤其可以设置的是，刀具头的直径最大为20mm，尤其为19mm。尽管刀具头的构造尺寸相对较小，但通过使用外部的显示装置仍可以为用户提供能良好地读取的显示单元，显示单元能够实现的是，可靠地校正刀具滑块，并且用该刀具滑块也能可靠地校正刀片保持器和固定在其上的刀片。

附图说明

本发明的有利的实施形式的下列说明用于结合附图详细阐释。其中：

图1：示出切削刀具设备的立体图，其具有刀具头和侧向装配在刀具头上的外部的显示装置；

图2：示出切削刀具设备的沿图1的箭头a的方向的侧视图；

图3：示出切削刀具设备的沿图1的箭头b的方向的侧视图；

图4：示出切削刀具设备的沿图3中的线4-4的示意性的剖视图；

图5：朝着外部的显示装置的前侧的方向示出图1的切削刀具设备的立体图，其中，显示装置与刀具头有间距；

图6：朝着外部的显示装置的背侧的方向示出图1的切削刀具设备的立体图，其中，显示装置与刀具头有间距；并且

图7：示出图1的切削刀具设备的刀具头的立体图。

具体实施方式

在图中示意性地示出了根据本发明的切削刀具设备的有利的实施形式且总体上占用附图标记10。切削刀具设备包括刀具头12和外部的显示装置16，刀具头能围绕转动轴线14转动地受驱动。倘若刀具头不实施转动运动而是静止不动的话，显示装置能够侧向地被安放在刀具头的周侧面18上且能机械地紧固在刀具头12上。若刀具头12围绕转动轴线14处于转动下，那么一旦刀具头超过了预先给定的较小的转动加速度，显示装置16就自行从该刀具头12松脱。这在接下来还将详细阐释。

如尤其由图2清楚看到的那样，刀具头12具有柄15，柄可以被夹紧到机床的主轴中。此外，刀具头具有前部的凹部20和后部的凹部22，它们分别垂直于转动轴线14取向。在前部的凹部20中以公知的方式能移动地支承有刀具滑块24，刀具滑块可以沿着调节轴线26调节。调节轴线26垂直于转动轴线14取向。使用主轴28来调节刀具滑块24，刀具滑块24被保持在该主轴上且该主轴能转动地支承在刀具头12的盖30上。在盖30的区域中，主轴28构造有嵌接开口32，调节工具可以抗相对转动地(drehfest)嵌接到其中。调节工具优选被设计成多棱体。通过主轴28围绕调节轴线26的转动，可以沿着调节轴线26调节刀具滑块24。

刀具滑块24在其背对盖30的端侧34上构造有装配面，在其上能够紧固有刀片载体36。在刀片载体36上以通常的方式固定有刀片38。借助刀片38可以切削式地加工工件。

后部的凹部22以公知的方式容纳有平衡滑块40，平衡滑块经由齿辊42与刀具滑块24以如下方式联接，即，在调节刀具滑块24时使平衡滑块实施反向的运动。若刀具滑块24借助主轴28沿着调节轴线26移动，那么平衡滑块40就实施逆着刀具滑块24的运动取向的平衡运动。这导致刀具滑块24的和平衡滑块40的各自的质量以如下方式转移，即，使刀具头12总体上始终是均衡的。

为了检测刀具滑块24的调节行程，由电子的测量装置44无触碰地检测刀具滑块的定位。这种测量装置44对本领域技术人员而言是本身公知的。借助测量装置44能够无触碰地检测刀具滑块24的调节行程。

外部的显示装置16具有显示单元48，由测量装置44检测到的调节行程可以能良好读取地显示在该显示单元上。为此，显示单元48可以与测量装置44电连接。显示装置16为此在其面向刀具头12的背侧50上具有弹动的第一接触元件52，当外部的显示装置16如在图1至3中所示那样侧向地贴靠在刀具头12上时，第一接触元件电以及机械地接触刀具头12的第二接触元件54。第二接触元件54布置在刀具头12的接触凹部56中。

关于转动轴线14沿着柄15的方向轴向相对接触凹部56错开地，刀具头12具有彼此对称构造的保持凹部58、60，保持凹部沿刀具头12的圆周方向彼此相间隔地布置且分别以半侧敞开的凹部的形式构成。它们分别具有平坦的底部壁62或64以及呈u形的侧壁66或68。每个侧壁66、68都具有彼此对置的笔直的端部区段，端部区段经由呈弧形的中间区段相互连接。在中间区段中分别布置有锁定凹陷部70、72。这一点尤其由图4可以清楚看到。锁定凹陷部70、72设计成楔形且构造有侧凹。

在两个保持凹部58、60之间的区域中，刀具头12构造有保持区域74，其沿着刀具头12的圆周方向延伸经过小于180°的角度范围。在所示实施例中，保持区域74沿着刀具头12的圆周方向延伸经过约20°的角度范围。接触凹部56轴向相对保持区域74错开地布置。

为了机械地紧固在刀具头12的周侧面18上，基本上方形设计的显示装置16在其背侧50上具有两个设计成突起部的保持部段76、78。保持部段76、78可以置入到保持凹部58、60中，其中，保持部段贴靠在侧壁66、68的笔直的端部区段上且与保持凹部58、60构成形状锁合。

保持部段76、78分别具有形式为引导套筒77或79的引导部分，弹动的挤压件80或82被拧入到其中。挤压件80、82分别设有外螺纹，并且引导套筒77、79分别具有内螺纹。挤压件80、82分别包括球形的挤压体84或86以及压力弹簧88或90，压力弹簧向挤压体84或86加载以弹簧力。作用到挤压体84、86上的弹簧力彼此相向指向。挤压件80、82同样如引导套筒77、79那样彼此对准地取向，从而挤压体84、86将刀具头12的保持区域74夹紧在它们之间。在此，球形的挤压体84、86分别沉入到保持凹部58、60的侧壁66、68的锁定凹陷部70或72中。这尤其由图4清楚看到。

通过如下方式来调整由挤压体84、86施加到保持区域74上的保持力，即，挤压件80、82或多或少程度地拧入到引导套筒77、79中。弹动的挤压件80、82因此与引导套筒77、79组合地构成了用来调整由显示装置16施加到刀具头12上的保持力的调整机构。保持力作用到楔形的锁定凹陷部70、72上。通过改变楔形角度同样可以改变让显示装置16从刀具头12松脱所需的力。

除了显示单元48外，显示装置16还具有形式为电池98的供能单元，电池布置在电池保持部102中。电池保持部102按抽屉的类型设计且可以和电池98一起从显示装置16取出，以便更换电池98。借助电池98可以为刀具头12的测量装置44提供电能。当显示装置16被紧固在刀具头12的周侧面18上时，电能同样如由测量装置44提供的测量信息那样经由第一和第二接触元件52、54传输。

显示装置16可以沿图5中通过箭头106象征性表示的、垂直于转动轴线14取向的拼接方向侧向地贴靠到柱体形的刀具头12的周侧面18上，从而使保持部段76、78沉入到保持凹部58、60中，并且使挤压体84、86锁入到锁定凹陷部70、72中。可以通过如下方式调整由显示装置16施加到刀具头12上的保持力，即，挤压件80、82或多或少程度地拧入引导套筒77、79中。通过预先给定保持力可以确保，一旦刀具头12的转速在很短的时间间隔内发生强烈变化，也就是说，一旦刀具头12的转动加速度超过了预先给定的极限值，那么显示装置16就自行从刀具头12松开。可以以如下方式来选择极限值，即，确保显示装置16在刀具头12处于转动时在该刀具头具有高的转速之前就松开。在显示装置自行松脱时，该显示装置因此可能会略微沿径向方向加速。

若刀具头从静止位置出发过渡到转动运动，那么侧向地布置在刀具头12上的显示装置16的惯性就对抗转动运动。这导致，显示装置16遭受倾斜力矩。倾斜力矩越大，那么刀具头12的转动加速度就越大。若转动加速度超过了预先给定的值，那么显示装置通过如下方式自行从刀具头12松开，即，保持部段76、78从保持凹部58、60松脱。保持部段施加到刀具头12上的保持力的大小确定了转动加速度，在超过该转动加速度时显示装置从刀具头12松脱。保持力受到挤压体84、86彼此间所具有的间距的影响且可以通过如下方式被调整，即，将挤压件80、82或多或少程度地拧入引导套筒77、79中。

显示装置16可以可靠地紧固在静止不动的刀具头12上，从而用户两只手都腾出来准确地调整刀具滑块24进而还有刀片38。若用户在完成调整后忘记将显示装置16从刀具头12松开并且使刀具头12处于转动下，那么显示装置16在极小的转速下就已经自行从刀具头松开并且基于其重量竖直地向下落。因此不存在这样的风险，即，由于疏忽而留在刀具头12上的显示装置16按照飞弹的类型沿着径向方向从刀具头12抛离并且给用户带来健康威胁。