本实用新型涉及一种用于加工工件的机床的刀具装置，该刀具装置具有刀具保持部和刀具，其中，刀具包括切割刃载体和切割刃本体，其中，刀具保持部具有用于刀具的容纳部。本实用新型还涉及一种具有该刀具装置的机床。
背景技术：
在用于分离式制造方法的机床中使用到切割刃配件，这些切割刃配件在加工中发挥作用并在其上存在切削楔。切割刃配件相对于刀具运动。切割刃配件鉴于加工任务来选定并且可能基于各种不同参数或结构形式而彼此不同。此外，切割刃配件在机床中形成易损件，其中，这种切割刃配件的使用寿命有限并且必须更换。
在某些应用中，利用传感器监测制造过程，以便采集过程数据。在此，传感器尽量靠近切割刃配件布置，以便能够真实且尽量精确地拾取过程数据。
由de19632148a1公开了一种用于金属切削加工的机器刀具，其具有持续不断地工作的用于监测刀具的系统，其中，通过测量技术来采集、评估过程变量并将其转化用于进行直接的过程控制。在此，将组合的或多个单独的力传感器、温度传感器和加速度传感器布置在敏感部位上并紧邻地布置在刀具架的用于切割刃本体的支撑面的区域中，以便同时采集测量数据，其中，在刀具架中布置有用于处理信号数据的信号评估单元。
de102007005221a1描述了使用压电陶瓷转换器来调节工件的切削加工。转换器被布置在包括载体和切割刃元件的切割刀具上的至少一个部位上，或者与载体接触地布置在切割刀具的支承部的区域中。
技术实现要素：
根据本实用新型的用于加工工件的机床的刀具装置具有刀具保持部和刀具，其中，刀具具有切割刃载体和切割刃本体。刀具保持部具有用于刀具的容纳部。此外，存在用于拾取加工测量变量的至少一个传感器，其中，至少一个传感器与刀具无接触地布置在刀具保持部上。
经证实，将传感器布置在刀具的区域中或者布置成毗邻切割刃载体将导致相当大的测量误差。例如，在将传感器布置在刀具保持部与切割刃载体之间的交接处区域内的情况下，在其中，在两个振动的构件之间发生测量值采集，这两个构件之间可能发生相对运动，这被证实将不利地影响测量结果。只有当至少一个传感器与切割刃载体的交接处有间隔并因此与该切割刃载体无接触地布置在刀具架上时，才能够可再现地进行可靠且可受载的评估。在至少一个传感器布置在刀具架区域内的情况下机械载荷被降低，这是因为与布置在刀具本身上的情况相比，在此不太可能因切屑等而受损。因此，提高了整个刀具装置并且尤其是至少一个传感器的使用寿命。
本实用新型的主题是如下刀具装置，其适用于并且/或者被构造成用于机床。机床可以例如是车床或铣床。刀具用于加工工件。优选地，工件构造为金属工件。加工尤其是分离式加工，具体是切削加工。
刀具装置具有刀具保持部和刀具。刀具包括切割刃载体和切割刃本体。切割刃本体尤其具有切割刃配件。可以设置的是，切割刃本体可以形成几何形状不特定的切割刃。但优选的是，切割刃本体具有几何形状特定的切割刃。切割刃本体以可拆卸和/或可更换的方式布置在切割刃载体中。
刀具保持部具有用于刀具、尤其是用于切割刃载体的容纳部。切割刃载体以可拆卸和/或可更换的方式布置在容纳部中。
特别优选地，刀具装置、尤其是刀具保持部和/或刀具固定不动地布置在机床中。
在本实用新型的范围内提出，刀具装置具有用于拾取加工测量变量的至少一个或正好一个传感器，其中，传感器与刀具无接触地布置在刀具保持部上。传感器可以布置在刀具保持部的外部面上或内部中。加工测量变量尤其是指加工工件期间的过程测量变量。
本实用新型在此的优点是，刀具保持部是具有与刀具相比不易经受磨损的部件的结构组件。因此，在置换刀具时不必更换布置、尤其是整合和/或附接到这些部件上的传感器。因此，可以一次性在刀具装置中加装一个传感器或多个传感器，并且持续不断地提供过程数据作为加工测量变量。尤其地，当更换刀具或对机床改换装备时，不必更换该至少一个传感器。由此，至少一个传感器不是易损件。由此，可以明显灵活地使用刀具装置，这是因为不用顾及传感器就能以简单的方式执行装备改换。
优选的是，传感器被安全地布置，从而使该传感器免遭损耗并免受加工现场条件影响，诸如由冷却润滑剂或切屑引起的那些条件。例如优选的是，在刀具保持部中或其上引导有至少一个传感器的电缆，使其免受切屑和冷却润滑剂影响。另一个优点是，在刀具保持部中可以采用具有不同刀具几何形状的不同刀具。因此，在多种切割刃的刀具的情况下，仅用一个布置在刀具保持部中的传感器就能够监测多种切割刃。因此可以取消为每一个刀具设置传感器。
在本实用新型的优选的设计方案中，传感器被构造为用于监测温度的温度传感器、用于监测力的力传感器、用于监测加速度的加速度传感器、用于监测振动并尤其是结构噪声的振动传感器、或者多准则传感器，其中，该多准则传感器可以包括对前述传感器或另外的传感器的任意选定。因此，传感器可以适配于期望的加工测量变量。
在本实用新型的可能结构性设计方案中，刀具保持部中的容纳部可以被构造为用于容纳具有矩形的横截面的切割刃载体的矩形容纳部或者被构造为用于容纳具有圆形的横截面的切割刃载体的圆形容纳部。
在本实用新型的改进方案中，刀具保持部具有刀具基架和刀具更换架。用于刀具的容纳部布置在刀具更换架中，刀具基架优选以固定不动、尤其是不可拆卸的方式与机床连接。在该设计方案中，刀具更换架可以根据刀具来置换。
可以设置的是，至少一个传感器可以布置在刀具更换架上。这具有的优点是，至少一个传感器被接近过程地定位，但其缺点是，在更换刀具更换架时，必须随之更换该至少一个传感器。据此，特别优选的是，至少一个传感器布置在刀具基架上，并且因此不必更换。
在示例性的实施方案中，至少一个传感器布置在刀具基架的外部面上，尤其是侧面上。传感器在侧面上受到特别良好的保护，这是因为污染物因重力而不会或很难粘附在侧面上，因此不会或很难粘附在传感器上。
在本实用新型的改进方案或替选方案中，至少一个传感器布置在刀具更换架的外部面上，尤其是侧面、顶部面和/或底部表面上。
在示例性实施方式中，切割刃本体被构造为刀片，尤其是可转位刀片。
如上所述，本实用新型的另外的主题由具有该刀具装置的机床来形成。
附图说明
参阅下文对本实用新型优选实施例的描述和附图，本实用新型的其他特征、优点和技术效果将显而易见。其中：
图1示出作为本实用新型实施例的刀具装置的示意性框图；
图2和3示出用于图1中刀具装置的刀具更换架的两个实施例。
具体实施方式
图1示出了具有刀具装置2的机床1的示意性框图。示出了机床1的固定不动的区段3，其上布置有刀具基架4。因此，刀具基架4构造为机床1的固定不动的区段。在刀具基架4上能够以可拆卸的方式布置有刀具更换架5。刀具基架4与刀具更换架5共同形成刀具保持部13。刀具更换架5例如具有角部6作为用于与刀具基架4以可拆卸的方式联接的交接处。
另外，刀具更换架5具有容纳部7，其中布置有刀具8。刀具8以可拆卸的方式布置在容纳部7中和/或刀具更换架5中。刀具8具有切割刃载体9和切割刃本体10。切割刃本体10具有例如几何形状特定的切割刃。但该切割刃本体也可以承载多个这种切割刃。切割刃载体9被构造为切割刃本体10与刀具更换架5之间的中间元件。
在图1所示的实施方式中，切割刃载体9具有矩形的横截面。尤其如从同样示出了用于容纳具有矩形的横截面的切割刃载体9的刀具更换架5的图2得知的是，容纳部7同样具有矩形的容纳部横截面。作为对此替选地，切割刃载体9也可以采用圆形的横截面，于是该切割刃载体可以容纳在如图3所示的具有圆形的容纳部横截面的容纳部7的刀具更换架5中。
例如，切割刃本体10可以被构造为切割刀具，尤其是可更换刀片。
在对机床1进行改换装备时，一方面例如因损耗而须更换切割刃本体10。在进行相应的更换时，通常从刀具更换架5中移除切割刃载体9。换言之，卸下刀具8。在对机床1进行更大的改换装备时，置换刀具更换架5，以便例如容纳如图2和图3所示具有不同横截面的刀具8。
刀具装置2具有用于拾取加工测量变量的至少一个传感器11。在第一实施实施方案中，传感器11可以布置在刀具基架4上。在此可行的是，该传感器(如所示)布置在侧面上，这是因为该传感器竖直取向，并且因重力而使污染物与传感器11脱离。传感器11也可以布置成使该传感器整合在刀具基架4中。替选或补充地可行的是，传感器11布置在刀具更换架5的侧面、顶部面、底部面或前侧上。
在传感器11布置在刀具基架4上的情况下得到的优点是，无论以何种方式对机床1和/或刀具装置2进行改换装备，传感器11都始终保持固定不动。在传感器11布置在刀具更换架5上的情况下得到的优点是，传感器11更靠近实际的加工过程，并且只有当置换刀具更换架5时，才须与刀具更换架5一起拆卸。因此，当仅更换切割刃本体10时，就不必拆卸该传感器。
因此，当传感器11布置在刀具基架4上时，该传感器形成固定不动的装置，或者当传感器1被布置在刀具更换架5上时，形成近似固定不动的装置。在这两种情况下可行的是，在刀具装置2中以受防护的方式敷设可能的用于供电压和/或引导信号的电缆。
作为可选补充地可行的是，将一个传感器的或多个传感器11的信号汇集在评估装置12中，以便评估加工测量变量并且以这种方式转化成对制造过程的过程监测。传感器11可以被构造为温度传感器、力传感器、加速度传感器、振动传感器或多准则传感器。加工可以是铣削、车削、切削等。
图2示出了刀具更换架5的示意性三维图，其中，再次用圆圈示出传感器11的可能的定位。在刀具更换架5的上侧、下侧和端侧上标出传感器11。以相同的方式，在图3中示出了传感器11在刀具更换架5上的不同的定位。
附图标记列表
1机床
2刀具装置
3固定不动的区段
4刀具基架
5刀具更换架
6角部
7容纳部
8刀具
9切割刃载体
10切割刃本体
11传感器
12评估装置
13刀具保持部
1.具有传感器的刀具装置(2)，所述刀具装置具有：
刀具保持部(13)；
刀具(8)，其中，所述刀具(8)具有切割刃载体(9)和切割刃本体(10)，
其中，所述刀具保持部(13)具有用于所述刀具(8)的容纳部(7)；以及
用于拾取加工测量变量的至少一个传感器(11)，
其特征在于，
所述至少一个传感器(11)与所述刀具(8)无接触地布置在所述刀具保持部(13)上。
2.根据权利要求1所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述传感器(11)被构造为温度传感器、力传感器、加速度传感器或振动传感器。
3.根据权利要求1或2所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述容纳部(7)被构造为矩形容纳部或圆形容纳部。
4.根据权利要求1或2所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述刀具保持部(13)包括刀具基架(4)和刀具更换架(5)。
5.根据权利要求4所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述至少一个传感器(11)布置在所述刀具基架(4)的外部面上。
6.根据权利要求4所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述至少一个传感器(11)布置在所述刀具更换架(5)的外部面上。
7.根据权利要求1或2所述的刀具装置(2)，其特征在于，所述切割刃本体(10)被构造为刀片。
8.机床(1)，其特征在于具有根据权利要求1-7中任一项所述的刀具装置(2)。
技术总结