铣削设备和铣削方法与流程

1.本发明应用于铣刀铣削的技术领域，特别是铣削设备和铣削方法。


背景技术：

2.在机械钻孔和铣削过程中，常常通过铣刀进行高速转动，从而实现对待加工板件或物体的钻孔和铣削。而在当前机械领域中，随着工业技术的高速发展，对钻孔和铣切的精度要求越来越高，从而使得铣刀的转速越来越高。
3.然而，由于铣刀的高速转动，其会形成一定的离心力，即动态run-out，从而使铣刀在铣削过程中产生偏移。目前，行业中用于解决上述问题的方法常常采用转速或者增大铣刀直径来进行解决。
4.而上述方法存在以下问题，降低转速会导致加工效率下降，并影响铣削效果，使得孔壁或铣切路径边缘出现毛刺等品质问题。而增大铣刀直径，则会在小孔径和铣刀路径宽度较小的待加工板件上无法进行应用。


技术实现要素：

5.本发明提供了铣削设备和铣削方法，以解决现有技术中铣刀在铣削过程中出现偏移的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种铣削设备，所述铣削设备包括：铣刀，所述铣刀中掺杂有磁性材料；电磁组件，所述电磁组件套设于所述铣刀的外围，并与所述铣刀间隔设置；当所述铣刀出现偏移时，通过所述电磁组件的磁力对所述铣刀进行复位。
7.其中，所述电磁组件呈环形，套设于所述铣刀的顶端的外围，所述铣刀与所述电磁组件同轴设置。
8.其中，所述铣刀的制备材料包括碳化钨、钴以及磁性材料，其中，磁性材料包括铁或氧化铁。
9.其中，所述铣刀中磁性材料的质量占比小于10％。
10.其中，所述铣刀包括柄部、颈部以及切削刃，所述磁性材料设置于所述切削刃上，所述电磁组件对应所述切削刃设置。
11.其中，所述铣削设备还包括：控制器，所述控制器与所述电磁组件通信连接，用于调整所述电磁组件的电流和/或电压，使所述电磁组件在所述铣刀上产生相应的磁力；检测器，所述检测器与所述控制器通信连接，并设置于所述电磁组件靠近所述铣刀的一侧上，用于对所述铣刀与所述电磁组件之间的距离进行检测。
12.其中，所述检测器包括超声波检测器、红外线检测器或电磁感应器。
13.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种铣削方法，所述铣削方法包括：判断铣刀在铣削过程中是否发生偏移；如果所述铣刀发生偏移，则通过电磁组件产生磁力，引导所述铣刀进行复位。
14.其中，所述判断铣刀在铣削过程中是否发生偏移的步骤包括：通过检测器检测所
述铣刀与所述电磁组件之间的最小距离是否小于预设距离；如果小于所述预设距离，则确定所述铣刀在铣削过程中发生偏移。
15.其中，所述如果所述铣刀发生偏移，则通过电磁组件在所述铣刀上产生磁力进行复位的步骤包括：如果所述检测器检测到所述铣刀在铣削过程中发生偏移，则所述检测器将偏移结果发送至控制器；所述控制器基于所述偏移结果调整所述电磁组件的电流和/或电压，使所述电磁组件的磁场强度产生相应变化；所述铣刀基于变化后的磁场强度产生与偏移的方向相反的磁力进行复位。
16.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的铣削设备通过将磁性材料添加至铣刀的制备材料中，并在铣刀的外围设置电磁组件，从而可以在铣刀铣削过程中，通过电磁组件对偏移后的铣刀产生相应的磁力来对铣刀的偏移情况进行改善，从而减小铣刀的偏移角度，提高铣刀的铣削质量和铣削精度。
附图说明
17.图1是本发明提供的铣削设备一实施例的结构示意图；
18.图2是本发明提供的铣削设备另一实施例的结构示意图；
19.图3是本发明提供的铣削方法一实施例的流程示意图；
20.图4是本发明提供的铣削方法另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
22.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
23.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
24.请参阅图1，图1是本发明提供的铣削设备一实施例的结构示意图。
25.本实施例的铣削设备10包括铣刀11和电磁组件12。其中，电磁组件12套设于铣刀11的外围，并与铣刀11间隔设置。
26.铣刀11的制备材料中包括磁性材料，使得电磁组件12能够将铣刀11磁化，从而在铣刀11出现偏移时，可以通过电磁组件12的磁力对铣刀11进行复位。
27.电磁组件12可以与变压器和/或电流调整装置进行电连接，从而通过变压器和/或电流调整装置对电磁组件12的磁场范围内的铣刀11进行磁化，以使铣刀11产生或改变磁
力。
28.通过上述设备，本实施例通过将磁性材料添加至铣刀的制备材料中，并在铣刀的外围设置电磁组件，从而可以在铣刀铣削过程中，通过电磁组件对偏移后的铣刀产生相应的磁力来对铣刀的偏移情况进行改善，从而减小铣刀的偏移角度，提高铣刀的铣削质量和铣削精度。
29.请参阅图2，图2是本发明提供的铣削设备另一实施例的结构示意图。
30.本实施例的铣削设备20包括铣刀21、电磁组件22、检测器23以及控制器(图中未示出)。其中，电磁组件22呈中心对称的环形，套设于铣刀21的外围设置。铣刀21与电磁组件22同轴设置，且铣刀21与电磁组件22的同一高度上任意内壁之间的距离相等。在一个具体的应用场景中，电磁组件22套设在铣刀21的顶端上，以直接调整铣刀21的铣削方向。
31.其中，铣刀21的制备材料包括碳化钨、钴以及磁性材料。其中，铣刀21中磁性材料的质量占比小于10％，从而避免碳化钨或钴的含量过低，影响铣刀21的坚韧度和耐久度。在一个具体的应用场景中，磁性材料可以包括铁或氧化铁等磁性材料。
32.铣刀21包括：柄部211、颈部212以及切削刃213。颈部212的一端连接柄部211，另一端连接切削刃213。电磁组件22对应切削刃213设置，具体地，电磁组件22环绕切削刃213的外围设置，并与切削刃213同轴设置。其中，切削刃213的制备材料中包括磁性材料，从而在切削刃213的切削过程中，通过电磁组件22对切削刃213进行磁化，以通过磁场作用在切削刃213上产生磁力，从而在一定程度上保证切削刃213能够沿着预定的方向进行切削或钻孔。
33.在电磁组件22靠近铣刀21一侧的内壁上设置有检测器23。检测器23用于检测铣刀21与电磁组件22之间的最小距离。在一个具体的应用场景中，检测器23可以设置于电磁组件22内壁上的某一处位置，用于检测铣刀21与电磁组件22上该处位置之间的距离，从而获得铣刀21与电磁组件22之间的最小距离。在另一个具体的应用场景中，检测器23也可以呈环形，环绕电磁组件22的内壁设置。当铣刀21位于电磁组件22的中心轴线上时，检测器23上任意一处与铣刀21之间的距离相等。在另一个具体的应用场景中，检测器23也可以为多个，间隔且均匀地设置在电磁组件22的内壁上，并沿电磁组件22的中心轴线，也就是铣刀21所处的位置中心对称设置。其中，检测器23的具体设置方式，在此不做限定。
34.检测器23与控制器通信连接，控制器与电磁组件22通信连接。当检测器23检测铣刀21与电磁组件22之间的最小距离，将距离结果发送至控制器上，控制器基于距离结果判断铣刀21是否发生偏移，当判断出发生偏移时，控制器调整电磁组件22内的电流和/或电压，以对电磁组件22的磁场强度进行调整，从而使位于电磁组件22的磁场范围内的铣刀21进行复位。其中，偏移结果可以包括偏移方向和偏移距离等信息。其中，本实施例的检测器23可以包括超声波检测器、红外线检测器、电磁感应器或其他距离检测器，在此不做限定。
35.在一个具体的应用场景中，本实施例的通信连接可以通过无线方式进行连接，使用wifi、4g等无线技术建立设备之间的通讯链路，例如采用wifi连接等。在另一个具体的应用场景中，本实施例的通信连接也可以通过有线方式进行连接，具体的通信连接方式在此不做限定。
36.在本实施例中电磁组件22可以整体环绕铣刀21设置。在其他实施例中，电磁组件22也可以间隔环绕铣刀21设置，其中，电磁组件22沿铣刀21中心对称，以便于铣刀21铣削时
的板材放置。电磁组件22的具体结构在此不做限定。
37.通过上述铣削设备，本实施例通过将磁性材料添加至铣刀的切削刃上，并在铣刀的切削刃的顶端的外围设置电磁组件。同时设置检测器对电磁组件与铣刀之间的距离进行检测，并通过控制器对电磁组件的磁场强度进行调整，以对铣刀的切削刃进行磁化，进而在切削刃上产生相应的磁力，来在一定程度上保证切削刃位于既定方向上，从而减小铣刀的偏移角度，提高铣刀的铣削质量和铣削精度，提高铣削产品的合格率。
38.请参阅图3，图3是本发明提供的铣削方法一实施例的流程示意图。本实施例的铣削方法包括以下步骤：
39.步骤s11：判断铣刀在铣削过程中是否发生偏移。
40.通过铣刀对待铣削板件进行钻孔或切削。在铣刀的钻孔或切削过程中，铣刀可能因高速转动或板材材质等问题出现一定程度的偏移。在本实施中整个铣削设备沿着钻孔或切削过程中预定的路线进行铣削。
41.判断铣刀在铣削过程中是否发生偏移。在一个具体的应用场景中，可以通过铣削设备的检测器对铣刀与电磁组件之间的水平距离进行检测，从而判断铣刀是否偏离预定的路线，从而进一步判断铣刀是否发生偏移。在另一个具体的应用场景中，可以通过人工检测对铣刀在铣削过程中是否发生偏移进行检测判断。在此不做限定。
42.步骤s12：如果铣刀发生偏移，则通过电磁组件产生磁力，引导铣刀进行复位。
43.如果检测到铣刀在水平方向上发生了偏移，则通过铣削设备的电磁组件改变磁场强度，从而在铣刀上产生与水平方向上与偏移的方向相反的磁力，从而引导铣刀复位。
44.在一个具体的应用场景中，当铣刀因高速转动而产生的离心力偏移，且通过电磁组件进行复位后，可以再次改变电磁组件的磁场强度，使得磁力与离心力平衡抵消，从而在铣刀的后续铣削过程中，稳定铣刀的铣削方向。
45.通过上述方法，本实施例的铣削方法通过电磁组件在铣刀上产生磁力，从而通过磁力推动偏移后的铣刀进行复位，从而减小铣刀的偏移角度，提高铣刀的铣削质量和铣削精度。提高铣削产品的合格率。
46.请参阅图4，图4是本发明提供的铣削方法另一实施例的流程示意图。本实施例的铣削方法包括以下步骤：
47.步骤s21：通过检测器检测铣刀与电磁组件之间的最小距离是否小于预设距离。
48.在铣削前，通过在铣刀中添加一定比例的磁性材料使得铣刀可以被磁化。以铣刀中心轴线为准，在其周围设置环形电磁组件，电磁组件呈环形，铣刀与电磁组件同轴设置。其中铣刀中的磁性材料的质量占比小于10％，从而避免碳化钨或钴的含量过低，影响铣刀的坚韧度和耐久度。
49.通过铣削设备对板件进铣削作业，电磁组件随着铣刀的铣削运动而对应移动。通过设置在电磁组件靠近铣刀一侧的内壁上的检测器检测铣刀与套设在铣刀外围的电磁组件任意位置之间的最小距离是否小于预设距离。如果小于预设距离，则确定铣刀发生偏移。如果不小于预设距离，则铣刀没有发生偏移。其中，预设距离可以在铣刀开始铣削前由人工输入到铣削设备的控制器中，从而通过控制器将铣刀与套设在铣刀外围的电磁组件任意位置之间的最小距离与预设距离之间进行比对，进而判断铣刀是否发生偏移。
50.其中，预设距离可以根据实际情况而设置，在此不做限定。在一个具体的应用场景
中，可以根据需要进行铣削的板件尺寸而定，为使得电磁组件能够随着铣刀的铣削过程而移动，预设距离可以大于需要进行铣削的板件尺寸。
51.步骤s22：如果检测器检测到铣刀与电磁组件之间的最小距离小于预设距离，则检测器将偏移结果发送至控制器。
52.如果检测器检测到铣刀与电磁组件之间的最小距离小于预设距离，则检测器将偏移结果发送至控制器。其中，偏移结果包括铣刀的偏移方向和偏移距离等。其中，本实施例的检测器可以包括超声波检测器、红外线检测器、电磁感应器或其他距离检测器，在此不做限定。
53.步骤s23：控制器基于偏移结果调整电磁组件的电流和/或电压，使电磁组件的磁场强度产生相应变化,铣刀基于变化后的磁场强度产生与偏移的方向相反的磁力进行复位。
54.控制器基于偏移结果调整电磁组件上的电流和/或电压，从而使电磁组件的磁场强度产生相应变化。而位于电磁组件的磁场范围内的铣刀基于变化后的磁场强度产生与偏移的方向相反的磁力进行复位。
55.在一个具体的应用场景中，可以结合图2实施例的铣削设备对本实施例的铣削方法进行说明。
56.在铣削设备20对板件进行铣削时，铣削设备20的铣刀21对板件进行铣削或钻孔。检测器23对铣刀21与电磁组件22之间的最小距离进行检测，并将检测结果发送至控制器。当控制器判断出铣刀21与电磁组件22之间的最小距离小于预设距离时，通过调整电磁组件22的电流和/或电压对电磁组件22的磁场强度进行调整，从而产生与偏移方向相反的磁力，推动铣刀21复位。
57.通过上述方法，本实施例的铣削方法通过检测器对铣刀进行实施检测，在铣刀发生偏移时能够通过控制器调整电磁组件上的电流或电压，以通过电磁组件在铣刀上产生磁力，从而通过磁力推动偏移后的铣刀进行复位，减小铣刀的偏移角度，提高铣刀的铣削质量和铣削精度。提高铣削产品的合格率。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。