本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的牙科機床。

背景技術：

長期以來已知的是，在切削加工時產生的切屑在加工中會由于摩擦電而離子化。金屬切屑通常與周圍環境和/或不相鄰的切屑發生接觸并由此放電，而這一點并不適用于由不導電的材料，如玻璃、陶瓷或塑料組成的切屑。但在加工導電不良的材料、如木材或石墨加強的塑料，即帶有導電體嵌入物的塑料時也會出現電離化。

為了改善切屑排出，已知的是，給空氣壓力軟管裝備電極，所述電極在內部包圍軟管的口部并且繞一個加工不導電或導電不良的材料的鉆頭延伸。與此相對，在軟管中設置單一的電極被認為是不太有效的。

這種已知的解決方案的缺點是，設置螺旋形的電極會明顯影響鉆頭更換。為了改進有效性，在這種解決方案中設定了15kv的高壓。

這種解決方案例如可由us5,667,565獲知。

但設定這種高電壓恰恰在更換刀具時是危險的，因而這種專門為飛機制造而設計的解決方案并未得到推廣就不足為奇了。

此外還已知大量為改善由鉆頭或其他切削刀具產生的切屑的導出的嘗試。

例如提出，將對所供應的空氣進行的電離化與實際的供應過程分開，并由此利用經電離的環境空氣確保使切屑去離子化。但已經表明，為此需要非常高的氣流功率，而這種氣流功率大大增加了將其付諸實施的成本并且特別是還帶來了嚴重的噪聲。

此外，還已經提出，為了電離空氣所使用的電壓由特殊的交流電壓替代，以便將所需的電壓降低到不危險的值。

但特別是對于電絕緣性高的材料，如pmma，仍經常會出現切屑積存在工件或工件夾具上，或者積存在包圍工件的空間內或上。

由文獻jps62284731a已知一種用于消除在機械加工設備中的摩擦電以及用于防止切屑附著在其余部件上的方法。

de102013005871a1公開了一種數字控制的加工中心、特別是多軸式鉆削和銑削中心，具有多軸的、包括豎直的主軸的鉆削和銑削裝置。

cn104096696a公開了一種用于切削加工坯件和用于收集所形成的切屑的方法和裝置。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是，提供一種根據權利要求1的前序部分所述的牙科機床，所述牙科機床在切屑積存的清潔效果方面得到改進，而不會產生特別高的噪聲排放，并且同時特別是還避免在與工件相鄰的空間或表面上出現切屑積存。

所述目的根據本發明通過權利要求1來實現。有利的改進方案由從屬權利要求得出。

根據本發明特別有利的是，設有殼體，在所述殼體上安裝空氣噴嘴。所述空氣噴嘴也可以安裝在殼體內，但根據本發明通過相應的機械機構與殼體的內腔連接。由此首先確保了，存在緊密包圍的空間，所述空間以出人意料的方式使得電離變得明顯更為容易并且明顯改善了電離效率。因此，在根據本發明的一個有利的實施形式中，也可以實現明顯更低的電壓，例如小于8kv，而不會出現電離不充分。

即使殼體是能打開的并且由此原則上可能接觸空氣噴嘴或電極的覆蓋件，也明顯降低了例如針對無意中從外部例如通過導電介質、如水發生接觸的安全性。此外，在一個有利的設計方案中，設有例如為1mω的高串聯電阻，所述串聯電阻將在與生物接觸時可能出現的電流限制到小于10ma的不危險的程度。此外，在一個有利的設計方案中，設有一個電極和/或多個電極的覆蓋件，所述覆蓋件確保實現防接觸保護。

此外，根據本發明設定，一方面，空氣噴嘴對準切屑積存特別嚴重或切屑積存影響特別大的區域，即工件、工件夾具、刀具庫和/或機床前蓋的窗玻璃。但只做到這一點是不夠的，此外根據本發明設定，所述至少一個用于產生電場的電極這樣定向，使得所述電極對準工件或工件夾具的側面，在該側面上刀具對工件進行切削加工。

就是說，所述電極有針對性地對加工側附近的空氣進行電離。出人意料的是，這些特征的恰當組合能夠實現空氣的完全電離并由此實現切屑的去離子化，使得所述切屑不再易于積存在本來就易于發生嚴重積存的殼體的角部，從而能夠通過塑料切屑、特別是pmma切屑的完全的去離子化由負壓源將所述切屑順利地并且無積存地導出。

特別有利的是，空氣的電離利用脈沖式的、對稱的矩形波交流電壓進行。由此以均勻的分布產生空氣陽離子和空氣陰離子，并且由于靜電引力，空氣陽離子使帶負電荷的切屑放電，就是說，同樣，切屑陰離子和空氣陰離子相反地使切屑陽離子放電。

根據本發明也有利的是，這里電極極為貼近加工側，因為此時空氣離子相互發生放電的傾向被降至最低程度。

根據本發明的電極優選具有這樣的定向，使得所述電極在一個尖端漸收，所述尖端沉入式地容納在空氣噴嘴中。所述尖端此時以希望的方式定向。所述電極優選構造成沿空氣流動方向延伸數厘米的面。例如所述電極可以實現為套筒狀，此時空氣在內部和外部沿套筒流動并且與電極發生高強度的接觸。

通過適當的流動技術上的措施、如用于在噴嘴內部、即出口之前實現空氣渦流的導流片，能夠進一步提高所有空氣分子與電極發生接觸并由此發生電離的傾向。

優選在與電極接觸之后馬上終止所述渦流，使得空氣層狀地從噴嘴流出，然后在電離狀態下以穩定的流動供應給工件的加工區域。

根據本發明特別有利的是，根據本發明特別是能防止高絕緣性的pmma切屑積存在殼體的內角部。其原因在于，直接在形成的位置實現切屑的去離子化，從而防止了已電離的切屑處于加工區域之外并因此易于附著在表面上。

就此而言，在根據本發明的有利的實施形式中，設置層狀連續的、但強度較弱的空氣流，所述空氣流使得能夠提供足夠的用于使切屑去離子化的時間。這可以有利地通過風幕來實現，所述風幕由多個、例如至少三個空氣噴嘴產生，所述多個空氣噴嘴由刀具庫、工件夾具和工件成排的布置形式而形成。這些空氣噴嘴優選也可以相互錯開，例如成角度錯開或側向錯開，以便確保實現盡可能面狀的并且對準目標的、壓力較低的層狀空氣沖刷流。

由此，以僅為0.1bar的壓力或以僅為20l/min的空氣流沖刷加工區域，就足以仍確保實現完全的切屑排出。

在根據本發明的有利的設計方案中設定，空氣供應設計成脈沖式的。這里作為雙重功能一方面實現了在空氣脈沖期間吹起切屑，另一方面在靜止階段實現了更好的電離。利用這種出人意料地簡單的措施，可以進一步改進切屑的電離效率。這里，脈沖/間隔比優選在1比2至1比10之間，并且優選大約為1比3。

根據另一個優選的設計方案設定，設置多個噴嘴，在這些噴嘴中，至少一個噴嘴對準工件和/或工件夾具和/或刀具和/或刀具庫和/或前蓋的窗玻璃，并且這些噴嘴可以分開地調整。

由此可以用較高的壓力對距離較遠的區域加載并且更好地清潔所述區域。

在實現多個盡管不是精確平行定向的但在空氣技術上平行的噴嘴時，特別有利的是，也可以對加工空間的表面進行去離子化。由此同樣得到改進的清潔效果，因為由此帶電的表面同樣使帶相反電荷的切屑去離子化。

為了調整去離子化作用，可以調整空氣供應和/或調整去離子化噴嘴上的電壓。特別是也可以將這兩個參數的組合用于進行調節。

優選在空間角部、例如在后面/下面的空間角部中對較為緊湊的銑削空間進行抽吸。由于空氣噴嘴與抽吸接口之間很大的距離，對于附著的切屑實現了具有良好清潔效果的均勻的空氣排出。

附圖說明

其他優點、細節和特征由下面參考附圖對本發明的兩個實施例的說明得出。

其中：

圖1示出根據本發明的牙科機床在構造成牙科銑床的實施形式中的示意性側視圖；

圖2示出相對于根據圖1的實施形式改動的實施形式，但是以不同的側視圖示出；

圖3示出根據圖1和2的牙科銑床的一個局部的透視圖；以及

圖4示出根據圖1至3的牙科銑床的部分剖開的透視圖。

具體實施方式

圖1示出牙科銑床10，所述牙科銑床具有刀具12、工件夾具14和刀具庫16，所述刀具在所示實施例中構造成銑刀主軸，在所述工件夾具中能夾緊未示出的工件，所述刀具庫在當前說明的實施例的情況下安裝在工件夾具上。

刀具利用刀具驅動裝置20能按已知的方式沿多個軸運動，工件夾具14也能沿多個軸運動。在所示實施例中，刀具能雙軸地運動，而工件夾具能三軸地運動，從而得到五軸的牙科銑床。

當然，替代所述牙科銑床，這里也可以實現任意的其它機床，例如四軸或六軸的牙科銑床、鉆床、磨床或任意其他的用于進行切削加工的機床。

牙科銑床10具有銑削空間22，所述銑削空間相對于牙科銑床10的殼體24通常明顯更小，例如具有十分之一至三分之一的體積。牙科銑床10的殼體24還具有門26，所述門裝備有窗28，所述窗略微斜置地向上向內傾斜設置并且使得能夠在通過牙科銑床10進行加工期間觀察工件。

根據本發明，牙科銑床10具有空氣噴嘴30，所述空氣噴嘴在所示實施例中傾斜地從上面/側面對準夾緊在工件夾具14中的工件，具體而言，對準刀具12對工件進行加工的加工區域。這種定向涉及噴嘴的流出軸線，其中，至少噴嘴的噴流錐即使在工件和刀具12相對于彼此進行五軸運動期間也始終覆蓋加工區域。

在所示實施例中，空氣噴嘴30相對于殼體固定地安裝，這里可以理解的是，替代于此，也可以實現活動的安裝，這種活動的安裝結構與刀具12或與工件夾具14一起帶動空氣噴嘴30。

根據本發明，空氣噴嘴30具有多個電極，在所述電極中，示意性示出了圖1中的電極32。所述電極32在內部沿空氣管路通過空氣噴嘴30延伸，即，這里平行于流出方向優選在噴嘴的整個長度上延伸，例如大致延伸4cm。與該電極相對置地、即錯開180°地設置另一個電極，這兩個電極連接在發電機上，所述發電機這里沒有示出并產生能在4至8kv之間調整的電壓。所述電壓優選是交流電壓，也就是矩形波交流電壓，并且所述電極之一、即未示出的電極與地線連接。

電極32沉入式地設置在空氣噴嘴30中，從而由此得到防接觸保護。此外，電極32通過至少一兆歐的串聯電阻與發電機連接。

盡管在圖1中僅示出一個空氣噴嘴30，但可以理解的是，實際上可能設有多個電極。這些空氣噴嘴并排地或前后相繼地安裝，就是說，安裝在圖平面上方或圖平面下方，并且分別相互傾斜地定向。空氣噴嘴這種優選的傾斜位置在很大程度上取決于由空氣噴嘴30流出的空氣流的擴散錐并且特別是為5°和30°。

優選至少一個所述空氣噴嘴也傾斜地在側面對準窗玻璃或窗28，從而形成沿窗28流動的空氣流。

所述空氣噴嘴基本上平行于刀具主軸12從上面向未示出的工件延伸，所述工件夾緊地保持在工件夾具14中。這使得可以直接且對準目標地用電離空氣向形成切屑的位置進行空氣加載。

在通過機床10進行加工時形成切屑。例如當加工塑料板材、例如由pmma制成的板材時，由于摩擦電形成帶電荷的切屑。這些切屑附著在夾緊在工件夾具中的構成工件的板材上，但也附著在作為刀具12的銑刀上并且特別是還附著在容納在刀具庫16中的刀具的柄上。

通過有目的地用來自空氣噴嘴30的起去離子化作用的空氣進行加載，現在使附著在這里的切屑去離子化并且此時可以由空氣流便捷地地除去所述切屑。

這也適用于附著在窗28上的切屑；這里也進行去離子化和通過流動實現的攜帶。

在銑削空間22的空間角部中，設有負壓接頭40，所述負壓接頭用于吸走切屑。去離子化的切屑與由空氣噴嘴30供應的空氣一起經由負壓接頭40吸走并由此完全從銑削空間22中除去。

在圖2中示出相對于圖1中的實施形式改動的實施形式。負壓接頭40在這里設置在略有不同的位置，并且如圖所示，有兩個空氣噴嘴30和31相對于彼此略微傾斜地延伸。

空氣噴嘴30的流動軸線在所示刀具位置中對準一個緊鄰地在刀具主軸12在未示出的工件上的加工位置旁邊的區域，也就是朝向門26或窗28的方向。在所示的實施例中，工件夾具14和由此還有在這里夾緊的工件垂直于空氣噴嘴30的流出方向延伸。工件夾具14在加工期間規則地運動，從而對此僅示出了瞬時位置。通過空氣噴嘴30對工件進行略微傾斜的沖刷流動是優選的，以便對于切屑提供更好的導出流動。這里相對于圖2中所示位置為10°或20°的傾斜位置角度就足夠了。

也可以例如分別在銑削空間22的下面，例如在右后方和左后方提供多個負壓接頭40。

由圖3示出根據本發明的機床10的另一個設計方案。該實施形式示出三個空氣噴嘴30、31和33，這些空氣噴嘴并排地支承在空氣噴嘴支座42上并且相互傾斜地定向。各空氣噴嘴30、31和33之間的距離選擇成，使得在切削加工期間在任何情況下夾緊在工件夾具14中的工件都由空氣噴嘴30、31和33的合并的噴流錐覆蓋。

空氣噴嘴30、31和33分別具有空氣接頭44，所述空氣接頭分別利用軟管與過壓源連接。過壓源的壓力優選是可調的并且例如可以在0.1bar至1.0bar之間，例如約為0.4bar。

在一個備選的設計方案中設定，利用較高的5bar至7bar的壓力工作。在這種壓力下，排出的空氣的噴射距離明顯更高，并且即使是銑床較遠的區域，即例如與相關噴嘴隔開30cm的區域也可以得到良好的覆蓋。在這種高壓噴嘴中，延長電離通道是適宜的，以便盡管有較高的流出速度仍確保實現對空氣可靠的電離。

在根據本發明的牙科機床的一個實施形式中設定，以7kv的工作電壓，并且是以在0.5比1至2比1的脈沖/間隔比利用矩形波對所述電極進行加載。電極之間的電流強度或者說電離電極和地線之間的電流強度限制在0.5ma，從而即使在空氣較為潮濕的情況下也不會形成不允許地高的電流強度。

對工件或刀具進行最佳的空氣加載的區域在噴嘴前面的50mm至250mm之間的距離處。

根據本發明的解決方案的另一個優點是，清潔氣流的音量較小；當空氣壓力為1bar時，以60cm的距離在噴嘴旁邊測量，所述音量僅為68db。

在一個改動的設計方案中設定，利用略小的壓力工作并且電流強度限制在20μa，并且在一個第三實施形式中，利用更小的電壓工作，例如為4kv，并且將電流限制在2.5ma。

負壓接頭的負壓也是可調的，但優選約為500mbar。

由圖4可以看到根據圖3的實施形式的牙科銑床10，其中，這里窗28和門26、但還有殼體24都部分剖開地示出，并使得能夠觀察到噴嘴30、31和33。

空氣噴嘴31在這個實施形式中這樣定向，使得該空氣噴嘴的展開的空氣流傾斜地在側面到達窗28并使可能附著在這里的切屑去離子化并由此帶走切屑，從而可以通過壓力接頭40將所述切屑導出。

要加工的材料包括所有特別是在牙科領域要加工的材料，并且主要是塑料pmma、聚氨酯、聚酰胺、peek以及復合材料。

但也可以相應地加工蠟或塑料改性的蠟。