CN115722979A - 用于制造工件的方法和加工工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造工件的方法，其中，使工件经历切削加工工序(10)，其中，在该加工工序期间，获取工件的已加工区域的几何特征的至少一个实际值(11)，并使实际值经历与几何特征的至少一个目标值的比较(12)。根据本发明的方法的突出之处在于，根据比较的结果，如下地影响加工工序：在工件的尚未加工区域处进行进一步的加工工序期间，至少一个实际值追随至少一个目标值(15)。本发明还涉及一种对应的用于制造工件的加工工具。

Description

用于制造工件的方法和加工工具
技术领域
本发明涉及一种用于制造工件的方法和一种对应的加工工具。
背景技术
在现有技术中已知的是，在对工件进行切削制造之后获取或者在这期间就已获取了工件的几何特征并且将它们与目标特征进行比较。如果所获取的实际特征与目标特征有偏差，则可以根据偏差的程度对工件进行分类整理或后续加工。如果要进行分类整理或后续加工的工件数量超过特定阈值，这也可以被理解为须对制造工具的操作参数进行校准的提示。
在此背景下，DE 2128200 A1描述了一种用于在进行切削加工时检查工件的直径的装置。该装置包括计算量具，在该计算量具上固定有传感器，这些传感器被设定成预先给定的尺寸，对工件直径的变化进行跟踪控制，并通过调节电路与针对切割工具的横向进给的装置相连接以控制进给值。
然而，已知的切削加工制造方法的缺点在于：只有在已观察到大量要进行分类整理或后续加工的工件时，才对工件的实际特征与目标特征的不断增大的偏差进行校正。
发明内容
本发明的目在于，提出一种用于制造工件的经改进的方法。
根据本发明，该目的通过具有本发明的特征的用于制造工件的方法来实现。本发明的有利的设计方案和改进方案自进一步的优选方案中得出。
本发明涉及一种用于制造工件的方法，其中，使所述工件经历切削加工工序，其中，在该加工工序期间，获取所述工件的已加工区域的几何特征的至少一个实际值，并使所述实际值经历与所述几何特征的至少一个目标值的比较。根据本发明的方法的突出之处在于，根据比较的结果，如下地影响所述加工工序：在所述工件的尚未加工区域处进行进一步的加工工序期间，所述至少一个实际值追随所述至少一个目标值。
因此，本发明描述了这样一种方法，根据该方法借助于针对切削工作的加工工具来制造工件。根据本发明的方法在此不必强制性地包括完整地制造工件，而是包括在制造过程中的至少一个切削加工步骤。因而在这方面，术语“制造”在本发明的含义内也并非是强制性地被理解为完整地制造工件，而是被理解为制造过程中的至少一个切削加工步骤。
加工工具例如可以是铣削工具或磨削工具。
在加工工序期间(即在还对该工件进行切削加工期间)，已经在工件的完成加工的区域(该区域例如已经被铣削或磨削)处获取了几何特征的至少一个实际值，而还要对该工件的另一区域进行加工。
然后将几何特征的实际值与针对同一几何特征的目标值进行比较。
现在根据本发明提出的是，可以根据比较结果来影响进一步的加工工序。如果实际值——例如在可预先给定的公差阈值的范围内——对应于目标值，则不需要影响进一步的加工工序，因为工件的该至少一个几何特征的实际值对应于目标规范值。
然而，如果比较表明该至少一个实际值与目标值的偏差例如大于可预先给定的公差阈值，则有利地生成对应的控制信号，该控制信号如下地控制或影响加工工具：在工件的尚未加工区域处进行进一步加工，使得在在该工件的先前未加工区域处的进一步加工工序中或在该加工工序完成后所获取的实际值对应于目标值。
即，因此，在所述工件的尚未加工区域处进行进一步的加工工序期间，所述至少一个实际值追随所述至少一个目标值。
根据本发明的优选实施方式提出的是，根据所述比较生成校正值，将所述校正值施加给执行所述加工工序的工具。校正值在此对应于实际值与目标值的偏差程度，并作为控制信号被输出至加工工具，从而使得加工工具在工件的尚未加工区域处实施进一步加工，以使实际值与目标值的偏差小于可预先给定的公差阈值。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，借助于接触感测器来获取所述至少一个实际值。接触感测器是一种机械感测式传感器，该传感器可以沿着工件表面被引导。替代地，工件也可以沿着接触感测器的测量尖端移动。接触感测器的测量尖端在此总是通过接触感测器施加到测量尖端上的轻微压力而作用于工件的表面。测量尖端从接触感测器突出得越远，例如工件在对应测量点处的直径或宽度就越小。相反，测量尖端向接触感测器中挤入得越远，例如工件的直径或宽度就越大。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，借助于光学感测器来获取所述至少一个实际值。光学感测器例如可以被设计为基于激光的距离传感器，其获取光脉冲的传播时间或者以干涉测量的方式获取距离。
特别优选地，也可以利用一个或多个接触感测器和一个或多个光学感测器来获取该至少一个实际值。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，所述几何特征的至少一个实际值是宽度、直径和/或曲率的实际值。这些特征通常对于工件的进一步可用性而言具有决定性的意义。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，将所述几何特征描述为数学公式。由此实现的优点是，即使表示相应几何特征的形式在几何上相对复杂，也可以以简单的方式方法生成校正值，在对工件进行进一步加工的过程中该校正值使实际值再次追随目标值。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，所述数学公式的形式为
y＝C1 x2+C2 x2+C3 x2…Cn x2。
在此，常量C1、C2、C3到Cn表示与x相关(即与位置相关)的几何特征的目标值。因此，实际值与目标值的偏差可以通过所测得的常量中一个或多个常量与常量目标值的偏差来看出。于是，基于偏差生成的校正值反映出例如针对C1的目标值与所获取的针对C1的实际值之间的差异。
根据本发明的另一优选实施方式提出的是，所述数学公式的形式为
y＝a+b x+c x2+d x3。
在这种情况下，常量a、b、c和d表示与x相关(即与位置相关)的几何特征的目标值。在这种情况下，实际值与目标值的偏差可以对应地通过所测得的常量中的一个或多个常量与常量目标值的偏差看出。
本发明还涉及一种用于制造工件的加工工具，其中，所述加工工具被设计成用于使所述工件经历切削加工工序。根据本发明的加工工具的突出之处在于，所述加工工具被设计成用于执行根据本发明的方法。
因此，结合根据本发明的方法已经描述的优点也适用于根据本发明的加工工具。
加工工具包括用于执行根据本发明的方法所需的所有装置，尤其是将工具递送至工件的递送模块、用于获取工件的几何特征的至少一个实际值的至少一个接触感测器或至少一个光学感测器、以及电子控制单元，该电子控制单元将所获取的实际值与配属的目标值进行比较并根据比较结果将校正值输出至递送模块。
根据本发明的优选实施方式提出的是，所述加工工具被设计为铣削工具或磨削工具。
附图说明
在下文中，参考附图中所示的实施方式示例性地解释本发明。
在附图中：
图1示例性且示意性地示出了工件的宽度b，并且
图2示例性且示意性地以流程图的形式示出了根据本发明的用于制造工件的方法的可能实施方式。
具体实施方式
相同的物体、功能单元和类似的部件贯穿附图用相同的附图标记表示。这些物体、功能单元和类似的部件在其技术特征方面实施为相同的，除非说明书中明确或隐含地另有说明。
图1示例性且示意性地示出了(在图1中未详细示出的)工件的宽度b。宽度b在此表示工件的几何特征，其中，为作为几何特征的宽度b被预先给定了目标值b目标。在加工工件期间，获取宽度的实际值b实际并且同时将其与目标值b目标进行比较。在此可以看出，实际值b实际与目标值b目标的偏差大于预先给定的公差阈值，这意味着必须使工件经历后续加工。为了使后续加工尽可能简单，现在输出校正值，该校正值是由目标值b目标与实际值b实际的偏差决定的。将校正值输送给加工工具，从而使得在工件的尚未加工区域处的接下来的加工工序如下地受到影响，即：未加工区域中的实际值b实际追随目标值b目标。
图2示例性且示意性地以流程图的形式示出了根据本发明的用于制造工件的方法的可能实施方式。在第一步骤10中，使工件经历切削加工工序。同时，在步骤11中，获取工件的已加工区域的几何特征的至少一个实际值。根据示例，借助于光学感测器来获取该至少一个实际值。在接下来的步骤12中，将该至少一个实际值与几何特征的至少一个目标值进行比较。如果比较表明该至少一个实际值与该至少一个目标值的偏差小于可预先给定的公差阈值，则在步骤13中完成工件加工。然而，如果比较表明该至少一个实际值与该至少一个目标值的偏差大于可预先给定的公差阈值，则在步骤14中生成校正值，该校正值是由该至少一个实际值与该至少一个目标值的偏差决定的。然后在步骤15中，在考虑校正值的情况下对工件进行进一步加工，从而使得在工件的尚未加工区域处进行进一步的加工工序期间使该至少一个实际值接近于该至少一个目标值。
附图标记清单
b 几何特征，工件的宽度
b目标 宽度的目标值
b实际 宽度的实际值
10 在工件处进行切削加工工序
11 获取几何特征的至少一个实际值
12 与几何特征的至少一个目标值进行比较
13 完成工件加工
14 生成校正值
15 使至少一个实际值接近于至少一个目标值

Claims (10)

1.一种用于制造工件的方法，
其中，使所述工件经历切削加工工序(10)，
其中，在该加工工序期间，获取所述工件的已加工区域的几何特征的至少一个实际值(11)，并使所述实际值经历与所述几何特征的至少一个目标值的比较(12)，
其特征在于，
根据比较的结果，如下地影响所述加工工序：在所述工件的尚未加工区域处进行进一步的加工工序期间，所述至少一个实际值追随所述至少一个目标值(15)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，根据所述比较生成校正值(14)，将所述校正值施加给执行所述加工工序的工具。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，
其特征在于，借助于接触感测器来获取所述至少一个实际值(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其特征在于，借助于光学感测器来获取所述至少一个实际值(11)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，所述几何特征的至少一个实际值是宽度、直径和/或曲率的实际值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
其特征在于，将所述几何特征描述为数学公式。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，所述数学公式的形式为
y＝C1 x2+C2 x2+C3 x2…Cn x2。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，所述数学公式的形式为
y＝a+b x+c x2+d x3。
9.一种用于制造工件的加工工具，
其中，所述加工工具被设计成用于使所述工件经历切削加工工序，
其特征在于，所述加工工具被设计成用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的加工工具，
其特征在于，所述加工工具被设计为铣削工具或磨削工具。
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