DD284833A5

DD284833A5 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR AUTOMATING TOOL CHANGE IN TOOL WEAR ON SPANISH PROCESSING MACHINES

Info

Publication number: DD284833A5
Application number: DD32951389A
Authority: DD
Inventors: Hans Petzold
Original assignee: Veb Zentrum Fuer Forschung Und Technik,Dd
Priority date: 1989-06-12
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1990-11-28

Abstract

Verfahren und Anordnung zur Automatisierung des Werkzeugwechsels bei Werkzeugverschleisz an spanenden Verarbeitungsmaschinen. An spanenden Verarbeitungsmaschinen, bei denen Werkzeuge bei der Bearbeitung von Werkstuecken soweit verschleiszen, dasz sie ausgewechselt werden muessen, ist das Erkennen und Signalisieren des genauen Zeitpunktes erforderlich, zu dem dieses Auswechseln ohne oekonomische Verluste erfolgen musz. Das Verfahren wird unter Verwendung einer Meszanordnung zur Ermittlung der Laengenmasze des Werkstueckes und einer Meszanordnung zur Ermittlung der Oberflaechenbeschaffenheit der bearbeiteten Werkstueckflaeche durch ein Steuerprogramm umgesetzt, wobei nach einem definierten Algorithmus mittels werkstoffspezifischer Konstanten die Ermittlung und Signalisierung des genauen Zeitpunktes des vorzunehmenden Werkzeugwechsels erfolgt. Ein Mikrorechner dient zur Signalverarbeitung und, Maszbildung und gemeinsam mit dem steuernden Mikrorechner der Werkzeugmaschine der Maszverarbeitung und der Steuerung zur Ausloesung der Steuersignale fuer den automatischen Werkzeugwechsel oder fuer das Nachstellen des Werkzeuges. Fig. 1{Verfahren; Anordnung; Werkzeugwechsel; Werkzeugverschleisz; Meszsteuerung; Maszhaltigkeit; Oberflaechenbeschaffenheit; Werkzeugmaschine; numerisch gesteuerte Drehmaschine; numerisch gesteuerte Fraeszmaschine}Method and arrangement for the automation of the tool change with tool wear on cutting processing machines. On cutting processing machines, where tools in the processing of workpieces wear so much that they have to be replaced, it is necessary to recognize and signal the exact time at which this replacement must take place without economic losses. The method is implemented by using a Meszanordnung for determining the length of the workpiece and a Meszanordnung to determine the surface quality of the machined Werkstueckflaeche by a control program, wherein according to a defined algorithm using material-specific constants, the determination and signaling of the exact time of the tool change to be made. A microcomputer is used for signal processing and, massing and together with the controlling microcomputer of the machine tool of the Maszverarbeitung and the control for triggering the control signals for the automatic tool change or for readjustment of the tool. Fig. 1 {method; Arrangement; Tool change; Werkzeugverschleisz; Meszsteuerung; Maszhaltigkeit; Oberflaechenbeschaffenheit; Machine tool; numerically controlled lathe; numerically controlled milling machine}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Automatisierung des Werkzeugwechsels bei Werkzeugverschleiß an spanenden Verarbeitungsmaschinen, insbesondere numerisch gesteuerten Dreh- und Fräßmaschinen. Die Steuerung einer reproduzierbaren Genauigkeit der Oberflächenbeschaffenheit ordnet sich in den Steuerungsprozeß der technologischen Maßhaltigkeit der bearbeiteten Werkstücke ein und ermöglicht damit, neben dem automatischen Nachstellen der Werkzeuge vor technologischen Grenzwertverletzungen, einen automatischen Wechsel eines verschlissenen Werkzeuges. Es wird ein vollautomatisches Betreiben der spanenden Verarbeitungsmaschine unter Voraussetzung des automatischen Werkstück- und Werkzeugtransportes und der automatischen Steuerung der Bearbeitungsvorgänge möglich. Die erreichbare, reproduzierbare Genauigkeit der Oberflächenbeschaffenheit liegt, entsprechend der Reproduzierbarkeit der Genauigkeit der Ergebnisse derThe invention relates to a method and an arrangement for the automation of the tool change in tool wear on cutting processing machines, in particular numerically controlled turning and milling machines. The control of a reproducible accuracy of the surface texture is in the control process of the technological dimensional accuracy of the machined workpieces and thus allows, in addition to the automatic readjustment of the tools against technological limit violations, an automatic change of a worn tool. It is a fully automatic operation of the cutting processing machine under the condition of automatic workpiece and tool transport and automatic control of the machining operations possible. The achievable, reproducible accuracy of the surface quality is, according to the reproducibility of the accuracy of the results of

Längenmessung, bei einer Differenz von 3 bis 5 Mikrometern zwischen maximaler und minimaler Abweichung der Unebenheiten der Oberfläche von einer gedachten idealen Oberfläche. Damit liegt das Hauptanwendungsgebiet bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit hoher Präzision, z. B. beim Maschinen- und Fahrzeugbau.Length measurement, with a difference of 3 to 5 microns between maximum and minimum deviation of the unevenness of the surface from an imaginary ideal surface. Thus, the main application is in the machining of workpieces with high precision, z. B. in mechanical engineering and vehicle construction.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es sind Verfahren bekannt, die mittels der unterschiedlichsten physikalischen Wirkprinzipien den Zustand des Werkzeuges in der Bearbeitungsmaschine überwachen. Diese Verfahren lassen in der Regel eindeutig das Erkennen drastischer Veränderungen am Werkzeug, wie Werkzeugbruch oder Werkzeugteilausbruch, zu. Zum Teil werden auch Unregelmäßigkeiten bei der Bearbeitung erkannt. Die Ursache dieser Unregelmäßigkeiten kann in keinem bekannten Fall eindeutig als Folgeerscheinung von Werkzeugverschleiß identifiziert werden. In der DE-OS 125426 wird ein Verfahren vorgestellt, das mittels Schwingungsaufnehmer die Veränderungen des Körperschalls bei Veränderungen im Bearbeitungsprozeß ermittelt und daraus auf den Zustand des Werkzeuges rückschließen läßt. In der DD-PS 202 872 wird ein Verfahren vorgestellt, daß auf der Messung mehrerer Kräftekomponenten beruht und daraus auf den Zustand des Werkzeuges rückschließen läßt. Einige bekannte Verfahren lassen ein automatisches, periodisches Wechseln des Werkzeuges auf Grund der Anzahl der bearbeiteten Werkstücke zu. Eine Maßhaltigkeit und Überwachung des Zustandes der Oberfläche entsprechend den technologisch vorgegebenen Parametern der Oberflächenqualität des Werkstückes oder eine zuverlässige Überwachung des Abnutzungsgrades des Werkzeuges wird in keinem bekannten Fall erreicht.Methods are known which monitor the state of the tool in the processing machine by means of the most diverse physical principles of action. As a rule, these methods clearly permit the recognition of drastic changes to the tool, such as tool breakage or tool breakout. In part, irregularities in the processing are detected. The cause of these irregularities can not be clearly identified in any known case as a consequence of tool wear. In DE-OS 125426 a method is presented, which determines the changes in structure-borne noise with changes in the machining process by means of vibration pickup and from this can infer the state of the tool. In DD-PS 202 872 a method is presented, which is based on the measurement of several forces components and can be inferred from the condition of the tool. Some known methods allow an automatic, periodic change of the tool due to the number of machined workpieces. A dimensional accuracy and monitoring of the state of the surface according to the technologically predetermined parameters of the surface quality of the workpiece or a reliable monitoring of the degree of wear of the tool is achieved in any known case.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Automatisierung des Werkzeugwechsels unter Einbeziehung der mikrorechnergesteuerten Qualitätsüberwachung bei Werkzeugverschleiß an Werkzeugmaschinen, insbesondere an numerisch gesteuerten Dreh- und Fräßmaschinen zu schaffen, um eine Vielzahl von Werkstücken mit höchster Präzision automatisch und flexibel fertigen zu können. Damit wird der Einsatz derartiger Verarbeitungsmaschinen in automatisierten Produktionslinien möglich.The aim of the invention is to provide a method and an arrangement for the automation of the tool change involving microcomputer controlled quality monitoring in tool wear on machine tools, especially on numerically controlled turning and milling machines to produce a variety of workpieces with the highest precision automatically and flexibly , This makes it possible to use such processing machines in automated production lines.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Automatisierung des Werkzeugwechsels zu schaffen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Einbeziehung von Tastsensoren und einer Auswerteinrichtung mit Rechner, wobei das Toleranzfeld der Längenmaße des Werkstückes mit den Eingriffsgrenzen im Rechner gespeichert ist, folgende Verfahrensschritte nacheinander in angegebener Reihenfolge durchgeführt werden:The invention has for its object to provide a method and an arrangement for the automation of the tool change. According to the invention, the object is achieved in that, including touch sensors and an evaluation device with computer, wherein the tolerance field of the length dimensions of the workpiece is stored with the intervention limits in the computer, the following steps are performed sequentially in the specified order:

- Festlegung und Speicherung der Grenzwerte für die Oberflächenbeschaffenheit für alle zu überwachende Werkzeuge. Falls das Festlegen der Grenzwerte der Oberflächenbeschaffenheit nicht in der Projektierungsphase erfolgt, wird die Oberflächenbeschaffenheit eines ausgesuchten Werkstückes, mit Oberflächenteilen, die einen Werkzeugwechsel erforderlich machen, gemessen und gespeichert.- Definition and storage of the surface quality limit values for all tools to be monitored. If the determination of the limit values of the surface quality does not take place in the project planning phase, the surface quality of a selected workpiece, with surface parts requiring a tool change, is measured and stored.

- Nach dem Messen der Längenmaße und deren Vergleich mit dem gespeicherten Toleranzfeld wird bei Überschreitung einer Eingriffsgrenze die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes für das betreffende Werkzeug ermittelt und mit den gespeicherten Grenzwerten verglichen. Die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit wird ebenfalls durchgeführt, falls eine festgelegte Anzahl von Bearbeitungsvorgängen einzelner Werkstücke ohne die Untersuchung der Oberflächenbeschaffenheit ausgeführt wurde. Die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit läuft wie folgt ab:- After measuring the length dimensions and their comparison with the stored tolerance field, the surface finish of the workpiece for the tool in question is determined when exceeding an intervention limit and compared with the stored limits. The determination of the surface finish is also carried out if a specified number of machining operations of individual workpieces has been carried out without the examination of the surface condition. The determination of the surface finish is as follows:

·· Ständige Meßwertaufnahme durch einen, den Werkstückoberflächenteil, der das untersuchte Werkzeug charakterisiert,·· Continuous data acquisition through one, the workpiece surface part, which characterizes the examined tool,

abtastenden Sensor bei gleichzeitiger, relativer Bewegung des Sensors und des Werkstückes zueinander; • Ermittlung der Größe der Oberflächenbeschaffenheit.scanning sensor with simultaneous, relative movement of the sensor and the workpiece to each other; • Determination of the size of the surface texture.

- Danach wird bei Grenzwertüberschreitung das Steuersignal entweder zum Werkzeugwechsel oder zur Berechnung der Nachstellwerte für das betreffende Werkzeug gegeben und ausgeführt.- Thereafter, when the limit value is exceeded, the control signal is either given for tool change or for calculating the readjustment values for the relevant tool and executed.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus einer spanenden Verarbeitungsmaschine, einer Meßanordnung zur Bestimmung aller Längenmaße und zur Ermittlung der Oberflachenbeschaffenheit, einem Mikrorechner und Elementen zur Signalverarbeitung und -umwandlung der Meßsignale und ihrer Übertragung zum Mikrorechner. Die spanende Verarbeitungsmaschine enthält einen Werkzeugspeicher, der einen automatischen Werkzeugwechsel zuläßt. Die Meßanordnung enthält Sensoren, die Längen mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich reproduzierbar erfassen und als Längenmeßwerte oder Rauhigkeitsmeßwerte bereitstellen. Die Meßwerte werden von den Sensoren dem Mikrorechner zur weiteren Bearbeitung über die Elemente der Signalverarbeitung und -umwandlung zugeführt.The arrangement for carrying out the method according to the invention consists of a cutting processing machine, a measuring arrangement for determining all length dimensions and for determining the surface condition, a microcomputer and elements for signal processing and conversion of the measured signals and their transmission to the microcomputer. The machining processing machine includes a tool storage that allows automatic tool change. The measuring assembly includes sensors that reproducibly detect lengths of micron accuracy and provide length measurements or roughness measurements. The measured values are supplied by the sensors to the microcomputer for further processing via the elements of signal processing and conversion.

Der Mikrorechner wird zur Durchführung aller Berechnungen und der Ablaufsteuerung des Verfahrens, zur Realisierung der Meßwerterfassung und Maßbildung und zur internen Steuerung der Werkzeugmaschine benutzt. Im Ergebnis des Verfahrens wird ein Signal zur Auslösung des Wechsels des betreffenden Werkzeuges mit einem bereits vorbereiteten, gleichen Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin der Verarbeitungsmaschine zur Bearbeitung des nächsten Werkstückes ausgelöst. Falls Eingriffsgrenzen verletzt wurden, erfolgt die Berechnung des Nachstellwertes für das untersuchte Werkzeug und das Nachstellen des Werkzeuges. Danach, oder falls diese Grenzen nicht verletzt wurden, erfolgt die weitere Bearbeitung ohne Steuereingriffe. Die Sensoren zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit sind induktive Meßwertgeber oder Rauhigkeitsmeßwertgeber, die das Werkstück während der Messungen fortwährend, selbständig antasten. Die Sensoren zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit sind mit Spitzen versehen, die einen so kleinen Durchmesser haben, daß das Eindringen in die Unebenheiten der Oberfläche des Werkstückes ermöglicht wird. Jedem zu überwachenden Werkzeug ist mindestens ein Sensor zur Bestimmung der Längenmeßwerte und ein Sensor zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit zugeordnet. Ein Sensor kann mehrere derartige Funktionen ausführen. Im Mikrorechner befindet sich ein Speicher, der die Grenzwerte für dieThe microcomputer is used to perform all the calculations and the process control, to realize the measured value acquisition and Maßbildung and for internal control of the machine tool. As a result of the method, a signal for triggering the change of the relevant tool with an already prepared, the same tool from the tool magazine of the processing machine for processing the next workpiece is triggered. If intervention limits have been violated, the adjustment value for the tool under test and the tool readjustment are calculated. Thereafter, or if these limits were not violated, further processing takes place without any control intervention. The sensors for determining the surface condition are inductive transducers or roughness transducers, which continuously touch the workpiece during the measurements independently. The surface condition sensors are provided with tips of such small diameter as to allow penetration into the unevenness of the surface of the workpiece. Each tool to be monitored is assigned at least one sensor for determining the length measurements and a sensor for determining the surface condition. A sensor can perform several such functions. The microcomputer contains a memory that sets the limits for the

Oberflächenbeschaffenheit für jedes zu überwachende Werkzeug, das Toleranzfeld und die Ablaufsteuerung zur Realisierung des Verfahrens für das bearbeitete Werkstück enthält. Durch Überschreiben dieses Speichers mit den entsprechenden Informationen aus einem übergeordneten Rechner für ein anderes Werkstück wird die Abarbeitung des Verfahrens für beliebige Werkstücke ermöglicht. Eine Verteilung der Aufgaben des Mikrorechners auf mehrere vernetzte Mikrorechner mit geringerer Leistungsfähigkeit ist möglich.Surface texture for each tool to be monitored, the tolerance field and the sequence control for realizing the process for the machined workpiece. By overwriting this memory with the corresponding information from a higher-level computer for another workpiece, the processing of the method for any workpieces is made possible. A distribution of the tasks of the microcomputer on several networked microcomputer with lower performance is possible.

Das Verfahren in Verbindung mit der Anordnung ermöglicht eine Überwachung der Werkzeuge, die sowohl einen vorgegebenen Abnutzungsgrad der Werkzeuge, als auch einen vorgegebenen Grenzwert der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstückes nicht überschreiten läßt. Die Steuerung des automatischen Nachstellens, wie auch der automatische Wechsel des Werkzeuges erfolgen in Abhängigkeit der Maßhaltigkeit und der Oberflächenqualität des Werkstückes. Durch die Art der gewählten Sensoren wird dabei eine Präzision erreicht, die im Bereich der Genauigkeit der Fertigung moderner, sehr genauer Werkzeugmaschinen liegt. Die Anwendung des Verfahrens schränkt vorbeugend Werkzeugbruch und Werkzeugteileausbruch weitestgehend ein.The method in connection with the arrangement allows monitoring of the tools, which can not exceed both a predetermined degree of wear of the tools, as well as a predetermined limit of the surface finish of the workpiece. The control of the automatic readjustment, as well as the automatic change of the tool are made depending on the dimensional accuracy and the surface quality of the workpiece. By the nature of the selected sensors while a precision is achieved, which is in the range of accuracy of manufacturing modern, very accurate machine tools. The application of the method prevents as far as possible tool breakage and tool breakout.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die Zeichnung zeigt eine Werkzeugmaschine 1, die ein Werkstück 2 mit Oberflächenteilen 3, die durch ein zu untersuchendes Werkzeug 4 bearbeitet werden, aufnimmt. Die Oberflächenteile 3 sind von einer Qualität, die einen Werkzeugwechsel erforderlich macht. Zu jedem Oberflächenteil 3 erfolgt eine relative Bewegung eines tastenden Sensors 5 zum Werkstück 2 in der Art, das eine Meßspitze 6, die sich senkrecht zur Oberfläche 3 befindet, an eine gedachte, ideale Fläche der Oberfläche 3 vor Beginn der Messung herangeführt wird und entlang dieser Fläche 3, relativ zum Werkstück 2, während der Messung bewegt wird. Während der Messung werden ständig die Längenmeßwerte in Mikrometern durch einen Sensor 5 aufgenommen und durch Elemente der Signalverarbeitung und -Übertragung als Längenmeßwerte oder Rauhigkeitsmeßwerte einem Mikrorechner 7 zugeführt. Der Mikrorechner 7 ermittelt aus den eingegangenen Meßwerten für jedes Oberflächenteil 3 einen Grenzwert der Oberflächenbeschaffenheit 8 in einem beliebigen Maß der Oberflächenbeschaffenheit, hier z. B. als Differenz zwischen maximalem und minimalem Sensorausschlag in Mikrometern, und speichert diese Grenzwerte 8 in einem Speicher des Mikrorechners 7. Bei Festlegung der Grenzwerte der Oberflächenbeschaffenheit 8 während der Projektierungsphase, werden diese, mittels einer Tastatur 10, auf einem Bildschirm 11 dargestellt und in einen Speicher des übergeordneten Rechners 12 und von dort in den Speicher 9 des Mikrorechners 7 oder direkt in den Speicher 9 des Mikrorechners 7 geladen. Damit gemeinsam erfolgt die Erfassung und Abspeicherung technologisch vorgegebener Grenzen 13 für ein Werkstück 14 im Speicher 9 des Mikrorechners 7. Das Werkstück 14 ist das zu bearbeitende Werkstück, das in Form und Abmaßen weitgehend mit dem ausgesuchten Werkstück 2 übereinstimmt. Das in der Werkzeugmaschine 1, mittels der zu überwachenden Werkzeuge 4, bearbeitete Werkstück 14 wird nach der Bearbeitung in einer Meßanordnung 15 belassen. Die Meßanordnung wird durch einen Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine 16, eine Werkzeughalterung 17 und eine Werkstückhalterung 18 der Werkzeugmaschine 1 gebildet. Hier erfolgt unter Steuerung des Mikrorechners 7 die Ermittlung, Erfassung und Berechnung aller Längenmaße 19 des Werkstückes 14 zur technologischen Überwachung des Werkzeuges 4. Der Sensor 5 ist in die Werkzeughalterung 17 der Werkzeugmaschine 1 eingespannt. Die relative Bewegung zwischen Sensor 5 und Werkstück 14 erfolgt unter Benutzung der, nicht näher dargestellten, Bewegungs- und Bewegungssteuereinrichtungen der Werkzeugmaschine 1. Die Bewegung wird durch den Mikrorechner 7 während der Messung gesteuert. Die Bewegung erfolgt in der, für die jeweilige Werkzeugmaschine spezifischen Form, als Bewegung des Werkstückes 14 oder Bewegung des Sensors 5, im angeführten Ausführungsbeispiel als Bewegung des Sensors 5. Bei Abweichung eines Maßes von den technologisch vorgegebenen Grenzen 13, die im Speicher 9 für das bearbeitete Werkstück 14 und jedes bearbeitete Werkzeug 4 abgelagert sind, oder beim Erreichen einer vorher bestimmten Anzahl bearbeiteter Werkstücke ohne Abarbeitung weiterer Verfahrensschritte, wird der folgende Verfahrensschritt eingeleitet. Im anderen Fall ist die Untersuchung des Werkstückes 14 hiermit beendet, und es erfolgt die Bearbeitung des nächsten Werkstückes. Das Werkstück 14 wird bei weiterer Untersuchung in der Meßanordnung 15 belassen, dort erfolgt die Messung von Werten für die Oberflächenbeschaffenheit 20 der zu untersuchenden Flächen des Werkstückes 14, analog der oben beschriebenen Messung der Oberflächenbeschaffenheit des ausgesuchten Werkstückes 2. Die Werte für die Oberflächenbeschaffenheit 20 werden jetzt mit den Grenzwerten für die Oberflächenbeschaffenheit 8 verglichen. Bei Überschreitung der Grenzwerte 8 wird ein Signal vom Mikrorechner 7 erzeugt, das den Werkzeugwechsel bewirkt. Der Mikrorechner 7 steuert den Wechsel des Werkzeuges 4 mit einem neuen Werkzeug aus einem Werkzeugspeicher 21 der Werkzeugmaschine 1 und setzt die weitere Bearbeitung fort. Sind die Grenzwerte für die Oberflächenbeschaffenheit 8 nicht verletzt, jedoch die technologischen Grenzen 13 überschritten, erfolgt im Mikrorechner 7 die Ermittlung von Nachstellwerten 22 für das betroffene Werkzeug 4. Durch den Mikrorechner 7 wird die Steuerung zum Nachstellen des betroffenen Werkzeuges 4 entsprechend der Nachstellwerte 22 organisiert, bevor das folgende Werkstück bearbeitet wird. In einen übergeordneten Rechner 12 sind sowohl Steuerabläufe 23 für die Werkzeugmaschine 1 und die Messung und die technologischen Grenzwerte 13 für mehrere Werkstücke, hier 14 und 24, als auch die Grenzwerte für die Oberflächenbeschaffenheit 8 und die Steuerabläufe für die Realisierung des Verfahrens, hier 25 und 26, für die betreffenden Werkstücke, hier 14 und 24, abgespeichert. Jeweils vor der Berarbeitung eines bestimmten Werkstückes, hier 14 und 24, werden diese Programme und Konstanten in den entsprechenden Speicher 9 des Mikrorechners 7 geladen, um das Verfahren für das konkrete Werkstück realisieren zu können. Der übergeordnete Rechner ist Bestandteil eines Rechnernetzes.The drawing shows a machine tool 1, which receives a workpiece 2 with surface parts 3, which are processed by a tool 4 to be examined. The surface parts 3 are of a quality that requires a tool change. For each surface part 3 there is a relative movement of a touch sensor 5 to the workpiece 2 in the manner that a measuring tip 6, which is perpendicular to the surface 3, is brought to an imaginary, ideal surface of the surface 3 before the start of the measurement and along this Surface 3, relative to the workpiece 2, while the measurement is being moved. During the measurement, the length measurement values in micrometers are constantly recorded by a sensor 5 and supplied to a microcomputer 7 by means of elements of the signal processing and transmission as length measurement values or roughness measurement values. The microcomputer 7 determines from the received measured values for each surface part 3 a limit of the surface finish 8 in any measure of the surface condition, here z. As the difference between maximum and minimum sensor deflection in microns, and stores these limits 8 in a memory of the microcomputer 7. When determining the limits of the surface finish 8 during the design phase, they are represented by a keyboard 10 on a screen 11 and in a memory of the higher-level computer 12 and from there into the memory 9 of the microcomputer 7 or loaded directly into the memory 9 of the microcomputer 7. Thus, the detection and storage of technologically predetermined limits 13 for a workpiece 14 in the memory 9 of the microcomputer 7 takes place together. The workpiece 14 is the workpiece to be machined, which largely corresponds in shape and dimensions with the selected workpiece 2. The workpiece 14 machined in the machine tool 1 by means of the tools 4 to be monitored is left in a measuring arrangement 15 after machining. The measuring arrangement is formed by a processing space of the machine tool 16, a tool holder 17 and a workpiece holder 18 of the machine tool 1. Here, under control of the microcomputer 7, the determination, detection and calculation of all length measures 19 of the workpiece 14 for technological monitoring of the tool 4. The sensor 5 is clamped in the tool holder 17 of the machine tool 1. The relative movement between the sensor 5 and workpiece 14 is carried out using the movement and movement control devices, not shown, of the machine tool 1. The movement is controlled by the microcomputer 7 during the measurement. The movement takes place in the, for the particular machine tool specific shape, as movement of the workpiece 14 or movement of the sensor 5, in the mentioned embodiment as movement of the sensor 5. In deviation of a measure of the technologically predetermined limits 13 in the memory 9 for the machined workpiece 14 and each machined tool 4 are deposited, or upon reaching a predetermined number of machined workpieces without further processing steps, the following process step is initiated. In the other case, the examination of the workpiece 14 is hereby completed, and there is the processing of the next workpiece. Upon further examination, the workpiece 14 is left in the measuring arrangement 15, where the measurement of values for the surface condition 20 of the surfaces of the workpiece 14 to be examined takes place analogously to the above-described measurement of the surface quality of the selected workpiece 2. The values for the surface finish 20 now compared with the limit values for the surface finish 8. If the limit values 8 are exceeded, a signal is generated by the microcomputer 7, which causes the tool change. The microcomputer 7 controls the change of the tool 4 with a new tool from a tool storage 21 of the machine tool 1 and continues the further processing. If the limit values for the surface finish 8 are not violated, but the technological limits 13 are exceeded, the microcomputer 7 determines the readjustment values 22 for the affected tool 4. The microprocessor 7 organizes the control for adjusting the affected tool 4 according to the readjustment values 22 before the following workpiece is machined. In a higher-level computer 12 are both control processes 23 for the machine tool 1 and the measurement and the technological limits 13 for multiple workpieces, here 14 and 24, as well as the limit values for the surface finish 8 and the control processes for the realization of the method, here 25 and 26, for the workpieces concerned, here 14 and 24, stored. In each case before the processing of a specific workpiece, here 14 and 24, these programs and constants are loaded into the corresponding memory 9 of the microcomputer 7 in order to be able to realize the method for the specific workpiece. The higher-level computer is part of a computer network.

Claims

1. A method for the automation of tool change in tool wear on cutting processing machines including touch sensors and an evaluation device with computer, the tolerance field of the length dimensions of the workpiece is stored with the intervention limits in the computer, characterized in that

- the surface quality limits for all tools to be monitored are first set and stored additionally,

- After measuring the length dimensions and their comparison with the stored tolerance field when exceeding an intervention limit determines the surface finish of the workpiece for the tool in question and compared with the stored limits

- And then the control signal is given either for tool change or to calculate the adjustment values for the tool in question and executed.

2. The method according to claim 1 for determining the limit values of the surface condition, characterized in that the setting of the limit values of the surface finish in the planning phase or by the measurement of the surface finish of a selected workpiece is carried out.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the measurement of the surface texture proceeds according to the following process steps:

- Permanent measured value recording by a, the workpiece surface part scanning sensor with simultaneous, relative movement of the sensor and the workpiece to each other;

- Determination of the size of the surface texture.

4. The method according to claim 1, for initiating the examination of the surface condition, characterized in that the examination of the surface finish is performed if a specified number of machining operations of individual workpieces has been carried out without the examination of the surface finish.

5. Arrangement for the automation of the tool change in the event of tool wear on cutting processing machines by means of a measuring arrangement for determining all length dimensions and for determining the surface condition, a microcomputer and elements for signal processing and conversion of the measuring signals and their transmission to the microcomputer, characterized

- That the cutting processing machine includes a tool storage (21) for automatic tool change and the measuring arrangement (15) sensors (5),

- That the sensors (5) for determining the surface condition (20) Längenmeßwertgeber or Rauhigkeitsmeßwertgeber are and

- That the sensors (5) for determining the surface condition (20) are provided with tips (6) which have such a small diameter that the penetration into the unevenness of the surface of a workpiece (14) is made possible.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that each tool to be monitored (4) is associated with a single sensor (5) for determining the Längenmeßwerte (19) and the surface condition (20).

7. Arrangement according to claim 5 and 6, characterized in that the microcomputer (7) for storing and transmitting workpiece-specific program and constant data (8), (13) and (23) for the application of the method according to claim 1 to 4 in the flexible production with a higher-level computer (12) is connected.