CH685929A5 - Regler fur CNC-gefuhrte Werkzeugmaschinen. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regler zur Optimierung der Metallbearbeitung auf CNC-ge-führten Werkzeugmaschinen, insbesondere auf CNC-geführten Fräsmaschinen und Maschinenzentren, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Reglers.

Obwohl CNC-geführte Werkzeugmaschinen schon seit Jahren existieren, wird ihre Effizienz und Verwendbarkeit immer dadurch beschränkt, dass gewisse Faktoren, die die Produktionsleistung beeinflussen, wie z.B.: Zahl der Werkstücke pro Durchgang, Bearbeitungskosten, Werkzeugauswechselzeit, Werkzeugkosten, usw. beim Programmieren nicht berücksichtigt werden können. Ausserdem erlaubt die streng deterministische Natur der Programmierung von CNC-geführten Werkzeugmaschinen nicht unvorhersehbare Änderungen, wie Tiefe und Breite der spahnabhebenden Metallbearbeitung, Werkzeugabnutzung, Ungleichheiten eines Werkstückrohlings, usw. unter Echtzeit-Schnittbedingungen zu berücksichtigen.

Ziel dieser Erfindung ist es, die heutigen Nachteile und Einschränkungen von CNC-geführten Werkzeugmaschinen zu überwinden und einen Regler, nachfolgend auch Optimierungskontroller genannt, für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Fräsmaschinen und Maschinenzentren, zu bieten, der befähigt ist, in Bezug auf die Produktionsleistungskriterien die optimalen Schnitteinstellungen zu berechnen, und der mit einer automatischen Adaptiv-Vorschub- sowie Wellengeschwindigkeitssteuerung ausgerüstet ist, die unter Echtzeit-Schnittbedingungen anspricht, ein konstantes und voreinstellbares Wellendrehmoment und/oder eine konstante und voreinstellbare Werkzeuglebensdauer aufrecht zu erhalten gestattet, eine optimale Maschinenführung ermöglicht, das Werkzeug vor Bruch zu schützen befähigt ist und den Werkzeugzustand anzuzeigen gestattet.

Gemäss dieser Erfindung werden die oben erwähnten Ziele mit einem Regler mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 erreicht.

Die Erfindung bietet ferner ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemässen Reglers für die Optimierung der Metallbearbeitung auf einer CNC-geführten Werkzeugmaschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 9.

Die Erfindung wird nun zum besseren Verständnis in bevorzugten Ausführungsbeispielen ohne Absicht zur Beschränkung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei werden die gezeigten Einzelheiten nur soweit genauer beschrieben, als zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform des Reglers entsprechend der Erfindung:

Fig. 2 ein Diagramm, das die Auswirkungen der Ausgleichseinheit auf die Vorschubgeschwindigkeitsund Drehmomentswerte zeigt;

Fig. 3 das Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Reglers gemäss der Erfindung: und

Fig. 4 und 5 eine dritte bzw. eine vierte Ausführungsform des Reglers entsprechend der Erfindung, wiederum in Form von Blockdiagrammen.

Die wichtigsten Eingabeparameter der beiden ersten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind ein oder mehrere Hauptantriebsparameter, die proportional zum Schneiddrehmoment M sind.

Der wichtigste Ausgabeparameter ist ein Signal, das die Vorschubgeschwindigkeit F als Funktion von M bestimmt; Aufgabe des erfindungsgemässen Reglers ist es, dieses Drehmoment auf konstantem Niveau zu halten, wobei dieses Niveau abhängig ist von den Eigenschaften der jeweils eingesetzten Fräse. Die benötigten Werte können in den zugehörigen Tabellen gefunden werden.

Eine weitere Idee der vorliegenden Erfindung ist der Anleitungsmodus, der während der Bearbeitung eines Werkstücks bzw. mehrerer identischer Werkstücke anstelle eines Schneiddrehmomentgrenzwerts Mo ein maximales Drehmoment Mo' bestimmt. Der Anleitungsmodus ist besonders leistungsfähig, wenn eine grosse Zahl von identischen Werkstücken bearbeitet werden muss.

Ein weiterer wichtiger Parameter, der vom Regler entsprechend dieser Erfindung gebraucht wird, ist p [mm2], der die Querschnittsfläche des Schnitts (kurz, Schnittfläche) bezeichnet. Sie ist das Produkt der Schnittbreite (b) und der Schnittiefe (h).

Bezugnehmend auf die Abbildungen, sieht man in Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform des Reglers entsprechend der Erfindung, ein Gehäuse 2 enthaltend, das aufsteckbar ist auf CNC-geführten Fräsen, indem die verschiedenen Einheiten des Reglers sowie eine Konsole 4, zu der der Operateur Zugang hat, untergebracht sind.

Auf der Konsole 4 ist ein Schalter angebracht, der wie folgt eingestellt werden kann: Starten des Anleitungsmodus (LM) («initiate»); «Run» mit Mo-Einstellungen, die bestimmt wurden im Anleitungsmodus, und Führung mit vorbestimmten Mo-Einstellungen, («ohne LM»). Zuletzt wird der Wert für Mo auf der Wahlvorrichtung 8 eingestellt. Andere Elemente, die in der Konsole 4 eingebaut sind, sind ein Startknopf 10 und ein Werkzeugzustandsanzeiger, der aufleuchtet oder beispielsweise ein akustisches Warnsignal gibt, wenn das Werkzeug in der Nähe eines gewissen Grenzwerts gefahren wird.

Weiter zeigt Fig. 1 eine Überwachungseinheit 14, die das augenblickliche Hauptantriebsschneiddrehmoment M (wie es von der Fräse angelegt wird) überwacht.

Das Signal M der Überwachungseinheit 14 wird an folgende Einheiten des Reglers weitergeleitet:

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a) an die Einheit 16, damit das berechnete Schneiddrehmoment Mo, das im Anleitungsmodus angewendet werden soll, eingestellt wird;

b) an die Werkzeugschutzeinheit 18, die vorschubgeschwindigkeitslimitierende Signale an die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit 20 gibt;

c) an die Einheit 22, damit diese den augenblicklichen Wert von p ermittelt, diese wird auch angesprochen durch Signale vom Vorschubgeschwindigkeitsrechner 20, und d) an die Ausgleichseinheit 24, die das eingestellte Drehmoment Mo mit dem tatsächlichen augenblicklichen Drehmoment M vergleicht.

Entsprechend der Stellung des Schalters 6 versorgt ein logisches Element 26 die Vergleichseinheit 24 mit dem Wert von Mo, der entweder bestimmt wird durch die Einheit 16 oder durch den Handwählschalter 8.

Der Regler enthält auch eine Selbstdiagnoseeinheit 28, die zwischengeschaltet ist zwischen dem Start-Knopf 10 auf der Konsole 4 und der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit 20. Wird der Knopf 10 gedrückt, so macht die Einheit 28 einen Test des gesamten Systems; wird das letztere für funktionstüchtig befunden, so gibt sie ein Freigabesignal an den Vorschubgeschwindigkeitsrechner 20.

Das Herz des Reglers bildet die Ausgleichseinheit 30 in Verbindung mit der bereits erwähnten p-Be-stimmungseinheit 22.

Das folgende ist eine Erläuterung der Überlegungen, die dem Ausgleichsprinzip zu Grunde liegen. Die Vorschubgeschwindigkeit wird bestimmt durch die Differenz aM zwischen dem eingestellten Wert Mo oder Mo' und dem tatsächlichen Wert M.

Der Metallbearbeitungsprozess (als statischer Prozess) kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

M = AFy p y wobei:

p = die bereits erwähnte Schnittfläche;

F = Vorschubgeschwindigkeit, und

A, y, y = Koeffizienten, die abhängig sind vom Werkzeugtyp und von den Metallbearbeitungsbedingungen.

Bezeichnet man aM als den Fehler der Schneiddrehmomentstabilisierung, so kann AM wie folgt definiert werden:

KCA

AM = Mq - M = (I- )

I + KiKcAp wobei:

Kc = CNC-Verstärkung, und Ki = Monitor-Stromverstärkung

Wie auch immer, in der Praxis ist p «1/K|KCA, darum ist aM = Mo, oder M = 0, dies macht es unmöglich, eine Stabilisierung des Schneiddrehmoments bei kleinen bis mittleren p-Werten zu erreichen.

Um M die Unabhängigkeit gegenüber Änderungen von p zu sichern, ist es nötig, eine Ausgleichseinheit mit variabler Verstärkung Kk vorzusehen:

B

P

wobei B eine Konstante ist.

Um Kk berechnen zu können, muss p in jedem Moment des Schneidvorganges bestimmt werden, was von der Einheit 22 gemacht wird entsprechend der Annahme, dass p proportional zum Verhältnis aM/F«, wobei a für jedes Material bestimmt ist, das geschnitten werden muss.

Die Wirkung der Ausgleichseinheit zeigt Fig. 2, wobei die ausgezogenen Kurven 32 und 34 F und M/Mo als Funktion von p (genauer gesagt, der Schnitthöhe h) mit Ausgleich zeigen, und die gestrichelten Kurven 36 und 38 zeigen F und M/Mo als Funktion von p ohne Ausgleich.

Die Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine wird offensichtlich gesteuert durch die Ausga-begrösse F der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit 20.

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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Reglers entsprechend dieser Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der letzteren dadurch, dass der Operateur kein Zugang hat zum Regler, letzterer wird nur angesprochen vom GNC-Programm. Zusätzliche Elemente dieser Ausführungsform sind ein Programm-Interface 40, das den Regler mit dem CNC-Programm verbindet und eine Speichereinheit 42, die die berechneten Drehmomente Mo einer gewissen Zahl von verschiedenen Werkzeugen M (bezeichnet als MN3-MN25), welche im Bearbeitungsprozess eingesetzt werden, speichert, wobei MNo und MNi anzeigen, dass der Anleitungsmodus gewählt und MN2, dass er nicht gewählt wurde. Der Rest der Einheit ist identisch mit den Einheiten der bereits besprochenen Ausführungsform und funktioniert in derselben Weise.

Die Ausführungsform, die im Blockdiagramm in Fig. 4 gezeigt wird, ist gedacht für die Optimierung von Bearbeitungsverfahren auf der Grundlage von einem der beiden oder von den beiden folgenden Kriterien:

1) Maximale Metallabtragung pro Zeiteinzeit (mm3/min);

2) Minimale Kosten für die Abtragung einer Metallvolumeneinheit ($/min).

Es besteht die Möglichkeit, einen Kompromiss zu wählen zwischen diesen beiden Kriterien.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform enthält alle Einheiten, die beschrieben wurden in Verbindung mit Fig. 1 und 3 (ausgenommen ist Konsole 4 mit ihren Elementen), sowie einige zusätzliche Elemente, die weiter unten beschrieben werden.

Während das erste Kriterium von der «F-Schleife», die die Einheiten 20, 22, 24 und 30 (Fig. 1 und 3) umfasst, beachtet wird und bedingt ist durch M = Mo, erfordert das zweite Kriterium die Einführung einer zusätzlichen Einheit 44, die den wirksamen Teil einer S-Schleife bildet, da sie die Geschwindigkeit (S) der Werkzeugwelle kontrollieren soll.

Diese Einheit besteht aus einem Rechner 44, der die folgende Formel ausführt:

a3

s =

t?o3 a4m a5 f p L0

wobei:

A3 = Koeffizient, abhängig vom jeweils eingesetzten Werkzeug;

cc3, 0C4, as = Koeffenzienten, abhängig vom zu bearbeitenden Material; p = Schnittfläche, geliefert von der Bestimmungeinheit 22, F = Vorschubgeschwindigkeit, und

To = Werkzeuglebensdauer benötigt für das gewählte Optimierungskriterium. Das erste Kriterium hängt von der folgenden Beziehung ab:

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T0 = ( ) " 1) T

m

Das zweite Kriterium ist abhängig von der folgenden Beziehung:

1 D

T0 = ( - 1) ( r + — )

m B

wobei:

m = Koeffizient, abhängig vom jeweils eingesetzten Werkzeug sowie vom zu bearbeitenden Material; x = Tot-, Leer- oder Wartezeit (min);

D = Werkzeugkosten ($)

B = Bearbeitungskosten pro Minute ($/min).

Der Rechner 44 hat fünf Eingabegrössen:

a) Koeffzienten A3 für die Werkzeuge N3-N25 (erhältlich aus dem Speicher 46, der mit den Eingaben MN3-MN25 angesprochen wird);

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b)Koeffizienten 0:3, «4, as für die vier verschiedenen Materialgruppen (erhältlich aus dem Speicher 48, der mit den Eingaben MN26-MN28 angesprochen wird);

c) Signale F (von der Rechnereinheit 20);

d) Schnittfläche p (von der Bestimmungseinheit 22), und e) geplante Werkzeuglebensdauer To (von der Einheit, die To berechnet).

Die Eingabe von MNo startet den Anleitungsmodus und die Eingabe von MN1 lässt alle Werkzeugdurchmesser den Anleitungsmodus durchlaufen.

Die Ausgabegrössen des Reglers dieser Ausführungsform sind die selben wie bei der vorherigen Ausführungsform (Werkzeugzustand und Vorschubgeschwindigkeitssteuersignal F), dazu kommt das Geschwindigkeitssteuersignal S.

Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform hat alle beschriebenen Merkmale der vorherigen drei Ausführungsformen, wobei diese Ausführungsform zusätzlich ein Schaltkreis zur Unterdrückung von Vibrationen der Werkzeugmaschine, sowie ein Schaltkreis zur Erleichterung der Fertigbearbeitung von dünnwandigen Abschnitten von Werkstücken enthält.

Das erste dieser Merkmale besteht aus einem Vibrationsanalysator 50, der angesprochen wird von irgend einem geeigneten Messwandler 51, der auf die Vibrationen der Maschine reagiert. Die Ausgabe-grösse des Messwandlers 51 wird durch die Einheit 50 analysiert, die ein Signal produziert, das der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit 20 zugeführt wird, die als Reaktion auf dieses Signal die Vorschubgeschwindigkeit F auf das Mass reduziert, das erforderlich ist, um die Vibrationen zu unterdrücken. Ist dies erreicht, so wird wieder die vorherige Geschwindigkeit eingestellt.

Das Problem mit den dünnwandigen Abschnitten besteht in ihrer elastischen Deformierbarkeit unter dem Schneidedruck der Fräse. Fräst man eine Aluminiumwand mit einer Dicke von, z.B. 2,5 mm und einer Länge von 200 mm, indem man einen Schnitt mit einer Tiefe von 0,5 mm und einer Vorschubgeschwindigkeit von 500 mm/min nimmt, die Schneidgeschwindigkeit auf 100 UpM einstellt und einen Werkzeugdurchmesser von 12 mm nimmt, so erhält man einen Fehler von 0,04 mm, während das Fräsen eines Abschnitts von 10 mm Dicke bei derselben Schnittiefe, Vorschub- sowie Schneidgeschwindigkeit und mit demselben Werkzeug nur einen Fehler von 0,005 mm erzeugt. Dieser Unterschied ist natürlich eine Folge der Vorgaben und dem nachträglichen Ausweichen der dünnen Abschnitte was eine Reduktion der Vorschubgeschwindigkeit erforderlich macht, wenn die Fräse einen solchen dünnen Abschnitt erreicht.

Dies kompliziert nicht nur das CNC-Programm, es ist auch schwierig zu bestimmen, wann ein dünnwandiger Abschnitt nach einem dickwandigen Abschnitt tatsächlich beginnt. Auch muss gesagt werden, dass eine abgenutzte Schneidmaschine die Deformationskräfte, die mit einer neuen Schneidmaschine viel kleiner sind, verstärkt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Ausführungsform, die Vorschubgeschwindigkeit in dem Moment automatisch zu senken, in dem Wanddeformationen detektiert werden.

Man hat herausgefunden, dass gewisse harmonische Schwingungen des Vorschubantriebsstroms während des Fräsens von dünnen Wänden gedämpft werden, wegen Änderungen der Frequenzcharakteristiken der elektromechanischen Schleife, von welcher der dünne Abschnitt ein Teil ist. Somit ist es möglich, gestützt auf einer Dispersionsanalyse der Vorschubantriebsstromsignale, spezielle Signale zu bilden, die den tatsächlichen Beginn und das tatsächliche Ende einer dünnen Wand anzeigen. Diese Signale werden benutzt, um die Vorschubgeschwindigkeit während des Bearbeitens von solchen dünnen Abschnitten zu senken und damit die Genauigkeit von solchen Bearbeitungsverfahren zu erhöhen.

Der zusätzliche Schaltkreis der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform enthält einen geeigneten Sensor 52, der auf den Vorschubantriebsstrom reagiert und den Analysator 54 speist, damit dieser die harmonischen Schwingungen des Vorschubantriebsstroms analysiert. Der Analysator spricht einen Signalwandler 56 an, der wiederum Signale produziert die, werden sie an den Vorschubgeschwindigkeitsrechner 20 gegeben, das Ausgabesignal des letzteren so ändern, dass die Vorschubgeschwindigkeit gesenkt wird, wann immer der Sensor 52 und der Analysator 54 den tatsächlichen Beginn eines dünnen Abschnitts anzeigen, und sobald der Sensor 52 und Analysator 54 das Ende des dünnen Abschnitts anzeigen wird wieder die vorherige Vorschubgeschwindigkeit eingestellt.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist besonders geeignet für CNC-geführte Maschinenzentren, die vorprogrammierte Sequenzen von verschiedenen Werkzeugen einsetzen, und diese Ausführungsform ist effizienter als die vorherigen Ausführungsformen besonders auf Grund des Einrichtens einer Speichereinheit 42, wie Fig. 3 zeigt, da diese das Wiedereinstellen nach einem Werkzeugaustausch unnötig macht.

Es wird dem Fachmann klar sein, dass die Erfindung sich nicht auf die genauen Beschreibungen der vorhergehend dargestellten Ausführungsformen beschränkt und dass die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten eingesetzt werden kann, ohne dass vom Sinn oder den wesentlichen Merkmalen derselben abgewichen werden muss. Die vorliegenden Ausführungsmöglichkeiten sind in jeder Beziehung als Beispiele und nicht als Einschränkungen aufzufassen. Die folgenden Ansprüche zeigen den Anwendungsbereich der Erfindung eher auf als die vorangegangenen Beschreibungen. Alle Änderungen oder Variationen der Erfindung werden von den Patentansprüchen umfasst.

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Claims (12)

Patentansprüche

1. Regler zur Optimierung der Metallbearbeitung auf CNC-geführten Werkzeugmaschinen mit einem Hauptantrieb, der die Werkzeugweile der Werkzeugmaschinen antreibt und Vorschubantrieben, die den Vorschubmechanismus der Werkzeugmaschinen antreiben, welche Vorschubantriebe so geregelt werden, dass sie eine Vorschubgeschwindigkeit erzeugen, die entweder durch vorbestimmte Einstellungen des durch die Werkzeugwelle erzeugten Schneiddrehmoments bestimmt ist, oder durch den Regler bestimmt wird, der diese Einstellungen im Anleitungsmodus des Reglers übersteuert, wobei der Regler folgende Einheiten umfasst: eine erste Einheit (14), um das Drehmoment des Hauptantriebs der Werkzeugmaschine zu überwachen und um das tatsächliche, augenblickliche Schneiddrehmoment festzustellen; eine zweite Einheit (16), um das berechnete Schneiddrehmoment im Anleitungsmodus in Abhängigkeit vom überwachten Hauptantriebsdrehmoment einzustellen; eine dritte Einheit (20), um die Vorschubgeschwindigkeit, die erforderlich ist, um das Schneiddrehmoment auf einem konstanten Niveau zu halten, zu berechnen und um den Vorschubantrieb der Werkzeugmaschinen zu überwachen; eine vierte Einheit (18), die auf das überwachte Hauptantriebsdrehmoment reagiert, und der dritten Einheit (20) ein geschwindigkeitslimitierendes Signal gibt, um das Werkzeug gegen Bruch zu schützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit (20) von einer Ausgleichseinheit (30) angesprochen wird, die auf der einen Seite auf Signale der Vergleichseinheit (24), die das eingestellte Drehmoment mit dem tatsächlichen, augenblicklichen Drehmoment vergleicht, reagiert, und auf der anderen Seite auf Signale einer Bestimmungseinheit (22) reagiert, die als Folge der Signale der ersten Hauptantriebdrehmomentüberwachungseinheit (14) und der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20) die augenblickliche Querschnittsfläche des Schnitts berechnet, welche Ausgleichseinheit (30) eine hochpräzise Stabilisierung des Drehmoments vereinfacht.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20) auch Signale an einen Werkzeugzustandsanzeiger abgibt.

3. Regier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Selbstdiagnoseeinheit (28), um das System des Reglers zu testen und um der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20) ein Freigabesignal abzugeben.

4. Regler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Überwachungskonsole (4), zu der der Operateur der Werkzeugmaschine Zugang hat und die erste Mittel (8) aufweist, um das Schneiddrehmoment von Hand einzustellen, und zweite Mittel (6) aufweist, um zwischen dem manuellen Einstellmodus und dem Anleitungsmodus zu wählen.

5. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler mit einem Programm-Interface (40) ausgerüstet ist, um zu ermöglichen, dass der Regler mit einem CNC-Programm ansprechbar ist.

6. Regier nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speichereinheit (42), um darin die Schneiddrehmomentswerte der verschiedenen jeweils eingesetzten Werkzeuge zu speichern.

7. Regler nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch eine fünfte Einheit (44) zur Berechnung der Geschwindigkeit der Werkzeugwelle, wobei diese Einheit (44) zur Berechnung der Geschwindigkeit der Werkzeugwelie durch ein CNC-Programm, über eine erste Speichereinheit (46), angesprochen wird, die der Berechnungseinheit (44) einen ersten, das Werkzeug, das gebraucht werden soll, betreffenden Koeffizienten liefert; wobei durch das Programm, das über eine zweite Speichereinheit (48) mindestens einen zweiten, das zu bearbeitende Material betreffenden Koeffizienten liefert, die Einheit (44) zur Berechnung der Geschwindigkeit der Werkzeugwelle von einer Spezialeinheit zur Berechnung der optimalen Werkzeuglebensdauer, um ein Optimum bezüglich des gewählten Kriteriums oder einer Kombination derselben zu erreichen, angesprochen wird, und wobei durch die Bestimmungseinheit (22), die die momentanen Werte der Schnittfläche liefert, die Berechnungseinheit (20) ein geschwindigkeits-steuerndes Signal erzeugt, das dem Regler ermöglicht, die Führung der Werkzeugmaschine zu optimieren.

8. Regler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit (20) ferner angesprochen wird von einer auf eine Analyseeinheit zur Analyse der Werkzeugmaschinenvibrationen (50) reagierende Signalwandlereinheit und die Vorschubgeschwindigkeit F auf das Mass verändert, das erforderlich ist, um die Vibrationen zu unterdrücken, und bei erreichen desselben die ursprüngliche Geschwindigkeit wieder einsteilt.

9. Verfahren zum Betrieb des Reglers nach einem der Ansprüche 1-8 für die Optimierung der Metallbearbeitung auf einer CNC-geführten Werkzeugmaschine mit einem Hauptantrieb, der die Werkzeugwelle der Werkzeugmaschinen antreibt und Vorschubantrieben, die den Vorschubmechanismus der Werkzeugmaschine antreibt, welche Vorschubantriebe so regelbar sind, dass sie eine Vorschubgeschwindigkeit erzeugen, die entweder durch vorbestimmte Einstellungen des durch die Werkzeugwelie erzeugten Schneiddrehmoments oder durch den Regler, der diese Einstellungen im Anleitungsmodus des Reglers übersteuert, bestimmt ist, mit folgenden Schritten; Aufzeichnen des Drehmoments des Hauptantriebs der Werkzeugmaschine, um das tatsächliche, augenblickliche Schneiddrehmoment festzustellen; Einstellen des berechneten Schneiddrehmoments im Anleitungsmodus in Abhängigkeit zum überwachten Hauptantriebsdrehmoment; Berechnen der Vorschubgeschwindigkeit in der Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20), um das Schneiddrehmoment auf einem konstanten Niveau zu halten und überwachen der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine; Abgabe von vorschubgeschwindig-

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keitslimitierenden Signalen an die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20), um das Werkzeug vor Bruch zu schützen; Vergleichen des eingestellten Drehmoments mit dem tatsächlichen augenblicklichen Drehmoment in der Vergleichseinheit (24); Berechnen der augenblicklichen Querschnittsfläche des Schnitts in der Bestimmungseinheit (22) als Folge der durch die Einheit (14), die das Hauptantriebsdrehmoment überwacht, und durch die Einheit (20), die die Vorschubgeschwindigkeit berechnet, gebildeten Signale; Leiten der Signale dieser zwei Einheiten an eine Ausgleichseinheit (30); und Leiten der Signale der Ausgleichseinheit (30) an die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20), um so eine hochpräzise Stabilisierung des Schneiddrehmoments zu erreichen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch das Berechnen der Geschwindigkeit der Werkzeugwelle und das der Wellengeschwindigkeit entsprechende Anpassen, um maximale Produktivität oder minimale Kosten oder eine Kombination dieser beiden Kriterien, oder eine vorgewählte Werkzeuglebensdauer zu erreichen.

11. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte: Überwachen der harmonischen Teilschwingungen des Drehmoments des Vorschubantriebs; Analysieren der überwachten, harmonischen Teilschwingungen; Bildung eines durch die Analyse der harmonischen Teilschwingungen erzeugten Signals, und Leiten dieses Signals an die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20), um das Bearbeiten von dünnen Abschnitten von Werkstücken zu vereinfachen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Schritte: Überwachen der Werkzeugmaschinenvibrationen; Analyse der Vibrationen; Formen eines durch die Analyse der Vibrationen gebildeten Signals; Leiten dieses Signals an die Vorschubgeschwindigkeitsberechnungseinheit (20), um die Vibrationen zu unterdrücken, und Wiedereinstellen der ursprünglichen Vorschubgeschwindigkeit, sobald dies erreicht werden konnte.

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