CN108885439A - 用于借助数控的制造方法提供流体供给装置的方法以及该流体供给装置的应用 - Google Patents

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CN108885439A CN201780020186.9A CN201780020186A CN108885439A CN 108885439 A CN108885439 A CN 108885439A CN 201780020186 A CN201780020186 A CN 201780020186A CN 108885439 A CN108885439 A CN 108885439A
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Abstract

本发明涉及一种用于提供流体供给装置的方法，该流体供给装置专门设计用于使用在加工机床的加工区中，以便朝向在刀具和工件之间的相互作用区域的方向输出流体，该方法带有下列步骤：a.在考虑工件和应当用于在加工机床的加工区中加工工件的刀具的情况下经计算机辅助地定义加工区的三维配置，b.在包含已在步骤a.中定义的信息的情况下，经计算机辅助地定义流体供给装置的至少一个专门适配的出口喷嘴(251)的三维形状和位置，c.提供描述所述出口喷嘴(251)的三维形状的数据组，d.使用数据组，以便借助数控的制造方法(200)制造所述出口喷嘴(251)。

Description

用于借助数控的制造方法提供流体供给装置的方法以及该流 体供给装置的应用
技术领域
本发明涉及一种用于提供流体供给装置的方法，流体供给装置适用于在切削加工期间或切削加工之后冷却和/或润滑构件/工件。此外，本发明还涉及流体供给装置的应用。
要求以本申请人的名义于2016年2月24日在德国专利和商标局递交的专利申请DE102016103202.6的优先权。
背景技术
已知在切削(金属)加工时(例如在齿轮磨削时)使用冷却剂或润滑剂。当前的加工机床和加工中心(例如图1中所示的锥齿轮加工机床100)因此经常装备有效率的液体供应装置50。在图2A和2B中示出了包括多个刚性构造的出口喷嘴51的传统的流体供给装置50的细节。
鹅颈状头部大多被手动地这样装配和调整，使得从头部出来的液体束击中例如工件30的有待加工的部位(在图1中示出了示例性的锥齿轮工件30)。除了纯粹的冷却或润滑效果外，也涉及将产生的削屑有效地运走。
已经表明，液体供应装置50的调整并不是始终都是优化的。因此可能无法达到完全的效果。另一方面一再存在这样一些状况，在这些状况中，倘若例如鹅颈状头部没有安装在正确预定的位置中的话，在(例如机床100的)机床轴运动时出现了与液体供应装置50的元件的碰撞。
此外，基于典型地在安装流体供给装置50时必须被拼接在一起的不同的部件而出现了不密封性。
传统的流体供给装置50典型地包括不同配置的出口喷嘴51，其中，每个这种出口喷嘴51例如由插塞或螺旋连接器59(其例如设计用于在对接部位52的区域中联接到环形管路53上)、由管件54、57、肘节部56、作为螺旋连接部的至少一个锁紧螺母61和喷头60(其例如包括球状喷嘴)装配而成。
在图5A中示出了按现有技术的另一个刚性的出口喷嘴51的例子。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于在切削加工期间特别有效地冷却和/或润滑工件的技术方案。在此，应当针对这种加工找到元件的相应优化的位置并且应当避免碰撞。
所述任务按照本发明用一种按权利要求1所述的方法解决。本发明的有利的设计方案形成了从属权利要求的技术方案。
本发明的方法旨在提供一种专门设计用于使用在加工机床的加工区中的流体供给装置。
按照本发明，涉及一种用于提供流体供给装置的方法，该流体供给装置专门设计用于使用在加工机床的加工区中，以便将流体朝向在刀具与工件之间的相互作用区域的方向输出。所述方法包括下列步骤：
a.在考虑工件和应当用于在加工机床的加工区中加工工件的刀具的情况下，经计算机辅助地定义加工区的三维配置，
b.在包含已在步骤a.中定义的信息的情况下，经计算机辅助地定义流体供给装置的至少一个专门配设的出口喷嘴的三维的形状和位置，
c.提供描述所述出口喷嘴的三维形状的数据组，
d.使用所述数据组，以便借助数控的制造方法来制造所述出口喷嘴。
但所述的步骤优选不是必需按所述顺序执行。
优选地，在所有的实施方式中使用一种材料沉积的方法作为数控的制造方法。特别优选涉及3D打印方法。
优选地，在所有的实施方式中，在步骤a.的范畴内确定加工区的配置(例如通过定义三维空间或通过定义点云)。这在使用计算机和/或加工机床的CPU的情况下发生。
优选地，在所有的实施方式中，在步骤b.的范畴内考虑在用刀具加工工件期间出现的工件与刀具的不仅静态的相对位置而且动态的相对位置。
工件关于刀具在静止状态中的位置称为静态的相对位置。而工件关于刀具随时间改变的相对位置则称为动态的相对位置。在定义动态的相对位置时考虑工件和刀具的相对运动以及工件和刀具的旋转运动。
优选地，在所有的实施方式中，在步骤b.的范畴内进行碰撞确定，以便定义出口喷嘴的三维形状和位置，使得当在加工区中使用出口喷嘴时不发生碰撞。
优选地，在所有的实施方式中，在步骤b.的范畴中进行流动观察，以便定义出口喷嘴的三维形状，使得流体能以直接的流体束的形式朝向在刀具和工件之间的相互作用区域的方向输出。在此例如可能涉及达到出口喷嘴的一种位置和形状，使得尽管刀具相对工件发生了相对运动，仍始终能使流体束直接且没有偏转地(也就是说没有干扰地)对准相互作用区域。
优选地，在所有的实施方式中使用软件，所述软件实现了，由存储介质和/或通过通信连接提供出口喷嘴的至少一个基本形状。倘若现有的基本形状适用于预期的加工，那么就不需要提供数据组并且不需要制造专用的出口喷嘴。这就是说，在这种情况下，仅当基于加工区的当前的三维配置没有可选的基本形状适用时才提供数据组。通过这种智能的技术方案可以节省耗费和成本。
优选地，在所有的实施方式中使用软件，该软件实现了，由存储介质和/或通过通信连接提供出口喷嘴的至少一个可选的坯件的数据。倘若存在合适的可选的坯件，那么在步骤d.中将所选择的坯件引入到制造机床并且通过数控的制造方法加以调整(例如通过去除坯件的材料)或补充(例如通过将坯件置入合适的材料中)。
在所有的实施方式中可以将数据组例如传送给制造机床，制造机床与计算机或加工机床处在不同的地点，在所述计算机上或所述加工机床中执行步骤a.至c.。
在此也涉及根据按本发明所述的方法提供的至少一个出口喷嘴作为加工机床的流体供给装置的部件的应用。在此可以例如涉及专门地提供合适的、专门制造的出口喷嘴，涉及这些出口喷嘴例如与环形管路或另一条压力管路的连接以及涉及这种状况在加工机床中的应用。
在此首先涉及液态或气态的冷却剂或润滑剂(在此一般称为流体)在切削加工工件和特别是金属工件时的使用。本发明可以例如结合齿轮的切削湿加工使用。
本发明能实现以高效率提供一种流体供给装置或者这种流体供给装置的一些部件。这就是说，首先涉及一种有高输送效率的经个性化适配的流体供给装置，该流体供给装置具有尽可能短的输送距离。为了能够确保高输送效率和短的输送距离，本发明优选采用一种能刚性安装的流体供给装置来取代柔性管路和能枢转的鹅颈状出口喷嘴。
按照本发明，为了能让刚性的流体供给装置的(各个)出口喷嘴优化地对齐，在一种受计算机辅助的优化方法中，在制造出口喷嘴之前就为每个所述出口喷嘴确定合适的形状和位置。
按照本发明，在为出口喷嘴确定形状和合适的位置时执行一种碰撞计算，以便防止在出口喷嘴或流体供给装置的其它元件与加工机床(例如加工机床的刀具)之间发生碰撞。
优选地，在所有的实施方式中执行流体供给装置的优化计算，该优化计算一方面使得刀具的磨损情况不太明显。另一方面，加工机床的建立可以实施得更快并且防止了可能导致流体供给装置的构件与刀具或工件碰撞的错误调整。
本发明的方法因此提供了大量的优点，这些优点例如表现为加工机床的停机时间缩短。当在前期就已经确定了流体供给装置的出口喷嘴的合适的形状和位置，并且当提供专门制造的出口喷嘴，使出口喷嘴必须仅在合适的位置上例如与环形管路或与另一个管路架连接时，自然可以明显减少加工机床的停机时间。此外还降低了故障频率。
本发明的所述方法不仅可以结合用于冷却或润滑的设备使用，而且也可以构建适用于清洁目的的设备/配置。这就是说，本发明可以用于不同的出口喷嘴和/或流体，与是否涉及润滑、冷却或清洁无关。
本发明的所述方法可以不仅使用在工件的切削(金属)加工中，而且也可以例如在用修整刀具(例如用修整盘)来修整所述刀具时使用。所述方法也可以在对刀具(例如条状刀具)进行(再)磨削时或者在给工件去毛刺时使用。在这些情况下所谓的工件涉及有待加工的构件或刀具。概念“工件”因此被相应广泛地解释。因此在下文中工件也被称为有待加工的构件。
附图标记列表是公开内容的组成部分。
附图说明
关联地以及全面地说明附图。本发明的实施例在下文中参考附图加以详细说明。
图1示出了多轴式磨削机的透视图，本发明例如可以使用在该磨削机中；
图2A示出了磨削机(例如按图1的磨削机)的一部分的透视图，其中，示出了杯形砂轮和刚性布置的传统的流体供给装置的直接的周围环境；
图2B示出了图2A的一个较大的局部的透视图，其中，除了杯形砂轮和刚性布置的流体供给装置外，也示出了带有工件(在此是锥齿轮)的倾斜的工件主轴；
图3示出了机床(材料沉积的机床)的象征性图示，机床设计用于实施材料沉积的方法；
图4示出了本发明的示例性的总设备的示意性视图(由按图1的磨削机引申出)，其中，本发明的一些元件能与磨削机连接；
图5A示出了按现有技术的出口喷嘴的透视图；
图5B示出了本发明的出口喷嘴的透视图；
图6A示出了另一个流体供给装置的视图(用从下方到杯形砂轮上的观察方向)，其中，这个流体供给装置包括两个传统的出口喷嘴；
图6B示出了流体供给装置的视图(用从下方到杯形砂轮上的观察方向)，其中，这个流体供给装置包括按本发明制造的出口喷嘴；
图7示出了本发明的一些示例性的步骤的示意图；
图8示出了从下方观察的本发明的示例性的出口喷嘴的视图；
图9示出了本发明的一些示例性的步骤的示意图。
具体实施方式
结合本说明书使用也在相关的出版物和专利中使用的概念。但要注意的是，这些概念的使用仅应当为了更好的理解。按本发明的构思和权利要求的保护范围不应由于专门选择的术语而局限于设计方案。本发明可以方便地转用到其它概念系统和/或专业领域。所述概念也可以按意义用在其它专业领域中。
在此涉及与用于加工工件30的切削方法相关联的冷却和/或润滑。切削方法尤其涉及对金属工件30例如齿轮、轴、连接件和类似物的加工。
本发明的方法专门设计用于使用在加工机床100的领域中，在加工机床中切削加工构件/工件30。在图1中示出了一种示例性的加工机床100和它的基本元件。在图1中示出了(锥齿轮)磨削机100。在图4中示出了示例性的加工机床100，其按照本发明加以装备。在图1和4中为相同的部件使用相同的附图标记。
本发明例如结合加工机床100使用，该加工机床装备有CNC控制的刀具轴R1和CNC控制的工件轴R2。在图1和4中示出的加工机床100例如具有六个CNC控制的轴并且该加工机床包括一个CNC控制装置，CNC控制装置在此示意性地通过椭圆示出。在CNC控制装置和加工机床100的轴之间的通信连接示意性地通过双箭头K3示出。
所述的轴例如涉及
-线性轴X，其实施刀具支架101关于床身102的垂直运动；
-线性轴Y，其实施刀具支架101关于床身102的第一水平运动；
-线性轴Z，其实施刀具支架101关于床身102的第二水平运动，其中，第一水平运动垂直于第二水平运动延伸；
-枢转轴C，其实施工件主轴103和固定在(例如夹紧在)该工件主轴上的工件30围绕水平轴线R3的枢转运动；
-旋转轴B，其实施工件主轴103和支承在该工件主轴上的工件30围绕工件轴R2的转动运动；
-旋转轴A1，其实施工件主轴21和支承在该工件主轴上的刀具20围绕刀具轴R1的转动运动。
这些运动在定义工件和刀具的动态的相对运动时被考虑到。
此外，加工机床100包括流体供给装置50，该流体供给装置在压力下将流体通过至少一个出口喷嘴51朝着加工区BZ的方向输出。流体供给装置50没有在图1中示出。现有技术的流体供给装置50用附图标记50以及后续数字标注，本发明的流体供给装置则用附图标记250以及后续数字标注。
为了能保证高输送效率和短输送距离，本发明优选使用能刚性安装的流体供给装置250取代基于柔性的管路和能枢转的鹅颈状出口喷嘴。将柔韧的管路始终调整得正好一样是较为昂贵的。带有刚性的环形管路53的配置(参看例如图2A)能较为简单地又调整得正好一样，以便在每一次加工专门的工件30时又能预定相同的条件。
传统的流体供给装置50的细节由图2A和2B可知。这种流体供给装置50包括至少一个流体箱(未示出)、泵(未示出)和至少一条管路，以便将流体从箱取出并且泵入出口喷嘴51。流体从那里起在加工区BZ的区域中例如喷射到这样一个区域上，在该区域中，目前由刀具20去掉在工件30上的切屑(例如在齿轮铣削时)，或者喷射到这样一个区域中，在该区域中，目前由刀具20磨掉在工件30上的切屑(例如在齿轮磨削时)。
流体供给装置50或250典型地安放在刀具支架101上并且和该刀具支架共同一致地运动。这就是说，流体供给装置50或250跟随刀具20在三维空间内实施的运动，其中，流体供给装置50或250不随刀具主轴21和刀具20转动。在图2A和图2B中可以看到，刀具主轴21连同刀具20可以具有旋转对称的包络面。该包络面描述了这样一个三维空间，在该三维空间的旋转中心内安放着刀具轴R1，并且该三维空间或者完全被刀具主轴21连同刀具20填充(这例如是在按图2A和图2B的杯形砂轮20中的情形)，或者该三维空间在带有刀具的整个刀具或配备了(条状)刀具的刀具头旋转时被经过。当处在所述包络面外并且和刀具支架101共同运动时，不会出现与刀具20的碰撞，而刀具则围绕刀具轴R1转动。
相应地在图2A中可以看到，流体供给装置50例如可以环形地围绕主轴21布置并且出口喷嘴51可以直接安放在包络面旁或者包络面的端侧下方，而不会与正在转动的刀具20碰撞。
在此，如下使用概念“出口喷嘴251”。该出口喷嘴可以涉及一个完整的喷嘴，其能联接在一条(环形)管路53上或另一条管路(例如软管或管)上，或者该出口喷嘴涉及完整的喷嘴的端部区段。在后一种情况下，端部区段(在此也称为喷头)优选在所有的实施方式中都设计用于联接到喷嘴基部上。这种喷嘴基部在所有的实施方式中都可以联接在一条(环形)管路53上或另一条管路(例如软管或管)上。
本发明的出口喷嘴251优选涉及专门用于输出冷却液和/或润滑液的高压喷嘴。所述液体在此通常称为流体。
出口喷嘴251在所有的实施方式中(例如作为喷嘴基部)可以具有在进入侧上(称为对接部位252)的圆锥形的、自密封的旋入式螺纹。在所有的实施方式中优选使用标准化的旋入式螺纹、压入座(Einpressfassung)或者插塞或螺旋连接部259，以便始终可以使用同一接口来联接出口喷嘴251。
端部区段(喷头260)可以优选在所有的实施方式中都被这样设计，使得该端部区段输出稳定的流体束，或者该端部区段在流体从出口喷嘴251出来时喷洒流体或使流体散开。用于经计算机辅助地定义专门适配的出口喷嘴251的三维形状和位置的软件SW(也参看图7)，可以选择性地在所有的实施方式中都实现对流体的输出行为的定义。
本发明的方法可以分解成多个子步骤，在下文中分别用字母a.、b.、c.等标注，其中，这些标注不是强制性地也对应各个步骤最后被实施的时间顺序。
下文中对各个步骤作更为具体的说明，其中，在此也使用相应的字母，而这一点不会构成限制。
步骤a.：在这个步骤中，在考虑工件30和刀具20的情况下，用计算机的辅助(例如在使用计算机150和/或加工机床100的CPU的情况下)来定义加工区BZ的三维配置。所述的加工区BZ涉及加工机床100的应当用来加工工件的空间。加工区BZ在图4中用箭头标出。
在步骤a.的范畴内，可以在所有的实施方式中，从存储器加载加工区BZ的定义。在这种情况下，所有重要的说明都已经在之前被确定并且储存在存储器中，以便之后能调用这些说明。
但在步骤a.的范畴内，也可以在所有的实施方式中经计算机辅助地逐步完成对加工区BZ的定义。这一点可以例如这样进行，即，软件SW的用户在屏幕上获得了选择可能性和/或用户在屏幕上必须进行输入。以这种途径可以例如定义应当使用的刀具20、可以定义工件30并且可以确认加工机床100的机床类型。然后软件SW可以由这些说明确定用于定义加工区BZ的所需的信息。
加工区BZ可以在所有的实施方式中例如在坐标系中加以定义或者可以例如定义为点云。
在定义加工区BZ时，也可以已经考虑到了刀具20和工件30的相对运动(为了这个目的，可以例如在一个子步骤中执行碰撞观察)。在这种情况下，加工区BZ的定义描述了三维空间的可供用于布置流体供给装置250的元件的可用区域。
步骤b.：在这个步骤中涉及经计算机辅助地定义流体供给装置250的至少一个专门适配的出口喷嘴251的三维形状和位置。在这个步骤b.中，使用之前在步骤a.中定义的信息。这就是说，有待制造的出口喷嘴251的三维形状和位置经过计算(虚拟地)与加工区BZ的三维空间的可用的区域相匹配。
概念“受计算机辅助的定义”也称为模型化。受计算机辅助的定义可以例如借助软件SW完成，软件在计算机150(参看图4)或加工机床100上执行。在图4中示出了一个示例性的实施方式，在该实施方式中，计算机150通过通信连接K2与加工机床100处于连接。所述的软件SW在这个实施例中安装在计算机150上并且在这个计算机150中执行，如图4中示意性所示那样。
优选在所有的实施方式中，在受计算机辅助的定义下，出口喷嘴251的形状通过足够精细的格栅被确认并且作为数据组[DS]被提供。方括号应当表达的是，数据组[DS]的数据可以以合适的形式(例如按照通信或打印协议)编码。
格栅被定义得越为精细，那么最后有待制造的出口喷嘴251的表面就变得越精细。
步骤b.优选在所有的实施方式中提供与市面上能买到的机床和CAD程序兼容的数据组[DS]。由此也确保了数据组[DS]在其它机床和程序中的(继续)可使用性。因此可以例如在屏幕上显示刚刚模型化的出口喷嘴251的表现形式，以便为用户实现视觉上的可靠性检查。屏幕可以例如与计算机150和/或加工机床100连接。
在此，如下使用概念“数据组”。数据组[DS]包含为了在数控制造机床200中加工(例如基于坯件RH1、RH2)或完整地制造期望的出口喷嘴251所需的相应的说明。这就是说，数据组[DS]大致用作用于将几何形状从计算机150或加工机床100——在所述加工机床中执行步骤的d.——传递到机床200的介质。
数据组[DS]在所有的实施方式中至少包括模型化的出口喷嘴251的几何形状信息，并且数据组可以在所有的实施方式中额外包括材料信息和/或色彩信息。
数据组[DS]在所有的实施方式中优选将出口喷嘴251定义为一个闭合体，闭合体可以在材料构建的方法中(也称为增材制造过程)被无错误地逐层制造。
数据组[DS]在所有的实施方式中优选将出口喷嘴251定义为一个空间对象，该空间对象通过封闭的外壳描述，外壳例如可以由定向的(三角形)棱面构成。因此例如弯曲的面由多面体近似。构成出口喷嘴251的主体的所有的面应当无空隙和交叉地组装在一起。所有的细节必须完整地作为主体加以模型化并且与相邻的面融合在一起。
步骤c.：在这个步骤中涉及提供描述有待制造的出口喷嘴251的三维形状的数据组[DS]。所述提供可以例如在所有的实施方式中以如下方式完成，即，数据组[DS]在步骤b.结束时存在(暂时)存储器中，以便在那里然后(之后)被机床200取用。
所述提供可以例如在所有的实施方式中以如下方式完成，即，数据组的原始数据DS被变换成合适的数据格式[DS]。
所述提供可以例如在所有的实施方式中以如下方式完成，即，将原始数据DS和/或数据组[DS]传送给另一个过程或另一个软件。
在图4中示意性示出了，数据组[DS]通过通信连接K1由计算机150提供以用于被材料沉积的机床200使用。
步骤d.：在这个步骤中涉及数据组[DS]的使用，以便借助数控的制造方法制造出口喷嘴251。
优选在所有的实施方式中使用材料沉积的方法作为数控的制造方法。特别优选的是3D打印方法。在图3中示出了材料沉积的机床200的象征图示。这种机床200可以例如包括至少一个(打印)头201、用于使该(打印)头201运动的器件202和用于制造构件的区域203。此外可以设接口204，以便(例如通过通信连接K1)接收数据组[DS]。
3D打印机作为材料沉积的机床200的应用具有这样的优点，即，可以同时制造多个单独的对象，甚至当这些对象彼此插塞在一起时。此外，3D打印还具有这样的优点，即，省去了模具的昂贵的制造和模具的更换。3D打印方法因此可以(在大多数情况下)自动地且没有手动干预地运行。如今的3D打印机还具有这样的优点，即，它们可以制造例如无法用现有的铣削中心制造的复杂的3D模具。
3D打印机变得越来越精确并且甚至可以用多种色彩或材料打印。典型的数据组(例如光固化立体造型术；STL)无法描绘不同的材料和颜色。倘若为了制造应当使用能加工不同的材料和颜色的机床200，那么应当可以在所有的实施方式中使用也包含了色彩和材料信息的数据组[DS]。为了这个目的，可以在所有的实施方式中例如使用增材制造文件格式(AMF)或3MF格式。
在本发明的范畴内可以在所有的实施方式中使用的材料是塑料、塑料树脂、陶瓷和金属以及这些材料中的两种或多种的组合物。
为了经受住打印过程、从粉末槽中清除、除尘和渗透，必须将模型设计得相应结实耐用。对应当用3D打印机制造的对象来说，用于非承载性元件的最小厚度优选在所有的实施方式中为1mm。受轻微负荷的元件可能应当约两倍厚。出口喷嘴251的主体的主结构的最小厚度可能应当更厚，因为出口喷嘴251处于流体压力下并且被流体穿流。
在图5A和5B中对比了传统的出口喷嘴50(在图5A中)和本发明的出口喷嘴250。两个喷嘴50、250为了同一使用目的装配或个性化地制造。
接下来参照图5A。从对接部位52(对接部位例如设计用于联接到环形管路53上)起，传统的出口喷嘴50可以例如包括下列元件：带外螺纹62的管路件54；借助锁紧螺母61固定在管路件54上的肘元件56；另一个与肘元件56连接的管路件57；借助螺旋连接部58与管路件57拧接的喷头60。
接下来参照图5B。从对接部位252(该对接部位例如涉及用于联接到环形管路253上)起，本发明的出口喷嘴250可以包括下列元件：带有外螺纹262的管路区段254；转入到管路区段254的肘区段256；转入到肘区段256的另一个管路区段257；构造在管路区段257的端部上的喷头260。
在图6A和6B中示出了现有技术的带有两个出口喷嘴51的流体供给装置50(图6A)与本发明的带有专门制造的出口喷嘴251的流体供给装置250的对比。出口喷嘴251为了期望的使用目的而按本发明的步骤被个性化地制造。图6A和6B的两条环形管路53或253是一致的。
本发明的经个性化地制造的出口喷嘴251的特征在于，所述出口喷嘴是一体式的。这就是说，本发明的出口喷嘴251优选在所有的实施方式中仅由一个部件构成，但该部件(视方法而定)可以由不同的材料制造。
本发明的出口喷嘴251在所有的实施方式中也可以包括坯件(例如RH1或RH2)，坯件例如已在步骤b.的子步骤中被选择(也参看图7)。
坯件(例如RH1或RH2)可以在所有的实施方式中例如包括(标准化的)元件(例如内螺纹或外螺纹，或者插塞连接部或螺旋连接部259)，所述元件被设计用于将出口喷嘴251与一条环形管路253或与另一条管路连接(联接)。在这种情况下，坯件(例如RH1或RH2)通过数控的制造方法在步骤d.中被修正(例如通过CNC控制的铣削)或坯件(例如RH1或RH2)被引入到材料沉积的机床200中并且配设有附加的材料(也参看图7)。
借助图7阐述本发明的其它细节。其涉及优选的实施方式的流程图形式的图示。软件SW可以通过通信连接K4(例如通过在计算机150中或加工机床100内的计算机内部连接)从步骤a.获取信息。由存储器151可以提供用于选择的坯件RH1和RH2。软件SW可以自动执行选择(在考虑到步骤a.的信息的情况下)，或者用户可以做出合适的选择(例如在考虑到对不同的坯件RH1、RH2的库存的情况下)。
在图7所示的实施方式中，提供两个仅在长度上有所区别的坯件RH1和RH2用于选择。因此为短的出口喷嘴251选择坯件RH1以及为较长的出口喷嘴251选择坯件RH2。
现在在步骤b.中借助计算机辅助来定义专门适配的出口喷嘴251的三维形状和位置。这可以如在图7中所示那样通过软件SW完成。软件SW然后可以通过通信连接K1提供合适的数据组[DS]用于被材料沉积的机床200使用。
在图7中还示意性地示出了，坯件(在此选择坯件RH1)处在机床200中的区域203内，坯件在那里经受了材料沉积的加工。在图7中，在机床200下方以纯示意性的形状示出了一个出口喷嘴251作为示例。可以看到，坯件RH1一体地较长地伸入到管路区段257的内部。管路区段257在此转入到肘区段256，该肘区段通入喷头260。
在图8中示意性示出了出口喷嘴251的另一个实施方式。出口喷嘴251在图8中被从下方(也就是说朝着喷嘴切槽263观察)示出。在对接部位252的区域中，这个出口喷嘴251包括插塞连接部259。喷头260包括长形的喷嘴切槽263，该喷嘴切槽设计用于散开正在出来的流体束。
用于提供专门设计用于使用在加工机床100的加工区BZ中的流体供给装置250的方法，优选包括下列步骤：
a.在考虑工件30和应当用于在加工机床100的加工区BZ中加工工件30的刀具20的情况下经计算机辅助地定义加工区BZ的三维配置，
b.在包含在步骤a.中定义的信息的情况下，经计算机辅助地定义流体供给装置250的至少一个专门适配的出口喷嘴251的三维形状和位置，
c.提供描述所述出口喷嘴251的三维形状的数据组(DS；[DS])，
d.使用数据组(DS；[DS])，以便借助数控的制造方法(例如在材料沉积的机床200中和/或在材料去除的机床300中)制造所述出口喷嘴251。
所述方法在所有的实施方式中具体可以包括下列子步骤/过程，如在图9中所示那样。
在计算机150上或者在机床100中开始相应的(软件)应用(步骤S1)后，用户可以例如被要求输入信息或者选出信息(步骤S2)。取而代之的是，这个步骤S2也可以自动地进行(例如通过以其它途径为机床100提供相应的信息)。
随之而来的是对加工区BZ的真正的定义(步骤S3)。步骤S3优选自动地执行，其中，(视实施方式而定)可以考虑静态的和/或动态的碰撞信息。
可选地，在步骤S4中可以(暂时)储存这样获得的数据DA。这样获得的数据DA可供用于第6个步骤(步骤S5)。
在第6个步骤的范畴内，定义(用计算机确定)有待制造的出口喷嘴251的形状和位置。在第6个步骤的范畴内，还考虑到了已在步骤S5中提供的信息。倘若出口喷嘴251应当固定在环形管路253上，那么所述位置可以例如包括端口号码(例如P1至P12)和角度说明。在图6B的例子中，位置可以例如定义如下：P12:355，P12指的是环形管路253的第12个端口，数字355代表355度(顺时针测得，其中0°对应12点位置，180°对应18点位置以及360°重新对应12点位置)。位置可以在所有的实施方式中例如被作为数据组DA1提供(步骤S7)。
出口喷嘴251的三维形状可以如所述那样例如由闭合面的主体定义，该闭合面的主体由大量小的棱面组装而成。最后，三维形状的定义可以例如提供数据组DS(步骤S8)。
已确定的三维形状在数据组DS中被编写或者其由数据组DS定义。步骤S8对应提供数据组DS的步骤。这个数据组DS可以以当前的形式提供用于进一步的应用，或者该数据组例如可以被转换成其它的格式[DS](步骤S9)。步骤S9是可选的。
步骤S10代表数据组DS或[DS]的提供。在图9的流程图中的相应的位置上使用数控的制造方法200和/或300。
优选在所有的实施方式中也在第9个步骤中使用位置(例如以数据组DA1的形式的位置)，更确切地说以便给出口喷嘴251配设相应的信息。在图5B中这被示例性地如下说明。在出口喷嘴251的主体上可以例如设置带有P12标记的箭头153(这例如也可以在3D打印的范畴内或通过铣削发生)。在环形管路253上可以在每一个端口上设置1至12的端口编码和另一个箭头154，如在图5B中所示那样。本发明的用户现在可以通过检查专门制造的出口喷嘴251认识到，这个出口喷嘴251应当联接在环形管路253的端口P12上并且在出口喷嘴251相对环形管路253对准时，两个箭头153和154必须彼此齐平。因此，出口喷嘴251可以毫无问题地并且可靠地固定在正确的位置上和正确的方向上。
在这个例子中，数据组DS或[DS]不仅包括用于形成出口喷嘴251的数据，而且也包括给出口喷嘴251加标记或标注的说明。
附图标记列表
20 刀具
21 刀具主轴
30 工件/有待加工的构件
50 流体供给装置
51 出口喷嘴
52 对接部位
53 环形管路
54 管路件
58 螺旋连接部
59 插塞或螺旋连接部
60 喷头
61 锁紧螺母
62 外螺纹
100 加工机床
101 刀具支架
102 床身
103 工件主轴
150 计算机
151 存储器
152 存储访问/总线
153 箭头
200 材料沉积的机床
201 (打印)头
202 用于使(打印)头运动的器件
203 区域
204 接口
251 出口喷嘴
252 对接部位
254 管路区段
256 肘区段
257 管路区段
259 插塞或螺旋连接
260 喷头
262 外螺纹
263 喷嘴切槽
BZ 加工区
C 枢转轴
CNC 计算机数控
DA、DA1 数据
DS 原始数据
[DS] 数据组
K1、K2、K3、K4 通信连接
P1-P12 端口编码
R1 刀具轴
R2 工件轴
R3 水平轴
RH1、RH2 坯件
S1、S2、S3等 方法步骤
Sa 步骤a.
Sb 步骤b.
Sc 步骤c.
Sd 步骤d.
SW 软件(模块)
X 线性轴
Y 线性轴
Z 线性轴
ω1 刀具的旋转运动
ω2 工件的旋转运动

Claims (9)

1.一种用于提供流体供给装置(250)的方法，该流体供给装置专门设计用于使用在加工机床(100)的加工区(BZ)中，以便朝向在刀具(20)和工件(30)之间的相互作用区域的方向输出流体，该方法带有下列步骤：
a.在考虑工件(30)和应当用于在加工机床(100)的加工区(BZ)中加工工件(30)的刀具(20)的情况下，经计算机辅助地定义(Sa)加工区(BZ)的三维配置，
b.在包含已在步骤a.中定义的信息的情况下，经计算机辅助地定义(Sb)流体供给装置(250)的至少一个专门适配的出口喷嘴(251)的三维形状和位置，
c.提供(Sc)描述所述出口喷嘴(251)的三维形状的数据组(DS；[DS])，
d.使用(Sd)数据组(DS；[DS])，以便借助数控的制造方法(200、300)制造所述出口喷嘴(251)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数控的制造方法(200)涉及材料沉积的方法，其中，优选涉及3D打印方法。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤b.的范畴内考虑所述工件(20)与所述刀具(30)的不仅静态的相对位置而且动态的相对位置。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤b.的范畴内进行碰撞确定，以便定义所述出口喷嘴(251)的三维形状，使得当在所述加工区(BZ)中使用所述出口喷嘴(251)时不发生碰撞。
5.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤b.的范畴内进行流动观察，以便定义所述出口喷嘴(251)的三维形状，使得流体能以直接的流体束的形式朝向在所述刀具(20)与所述工件(30)之间的相互作用区域的方向输出。
6.按照权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，由存储介质(151)和/或通过通信连接(152)提供所述出口喷嘴(251)的至少一个能选择的坯件(RH1、RH2)，以及其中，在步骤d.中将选出的坯件(RH1、RH2)引入到加工机床中并且通过所述数控的制造方法(200、300)加以调整或补充。
7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将数据组(DS；[DS])传送给制造机床，所述制造机床与计算机(150)或加工机床(100)处在不同的地点，在所述计算机上或加工机床中执行步骤a.至c.。
8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述出口喷嘴(251)在步骤d.中或在另一个方法步骤中配设有标记(153)，以便支持所述出口喷嘴(251)的安装。
9.至少一个按照权利要求1至8所述的方法提供的出口喷嘴(251)作为加工机床(100)的流体供给装置(250)的部件的应用。
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