DE102007006070A1 - Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table - Google Patents

Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table Download PDF

Info

Publication number
DE102007006070A1
DE102007006070A1 DE102007006070A DE102007006070A DE102007006070A1 DE 102007006070 A1 DE102007006070 A1 DE 102007006070A1 DE 102007006070 A DE102007006070 A DE 102007006070A DE 102007006070 A DE102007006070 A DE 102007006070A DE 102007006070 A1 DE102007006070 A1 DE 102007006070A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
machining
workpiece
spindle
tool
precise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007006070A
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Dipl.-Ing. Hähling
Wolfgang Dipl.-Ing. Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIKROMAT GmbH
Original Assignee
MIKROMAT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIKROMAT GmbH filed Critical MIKROMAT GmbH
Priority to DE102007006070A priority Critical patent/DE102007006070A1/en
Publication of DE102007006070A1 publication Critical patent/DE102007006070A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/12Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/18Compensation of tool-deflection due to temperature or force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45044Cutting
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49207Compensate thermal displacement using measured distance
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/49Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49219Compensation temperature, thermal displacement

Abstract

The method, involves determining the positions of the spindle (8) by a measuring probe (10) connected with a spindle (8) during or before the machining of the workpiece with a test piece (11) by comparing real and set values and computation of the difference value. The spindle is automatically pre-adjusted according to the computed difference value in its position for the workpiece. An independent claim is also included for a device for precise machining of workpiece by a machine tool at which measuring system are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Werkzeugmaschine, an welcher Messsysteme angeordnet sind, die die Positionen in x-, y- und z-Richtung wenigstens eines Bearbeitungswerkzeuges, das in der Werkzeugaufnahme einer Spindel befestigt ist, bestimmen und einstellen.The The invention relates to a method and a device for precise, cutting Machining of workpieces by means of a machine tool, arranged on which measuring systems are the positions in the x-, y- and z-direction of at least one machining tool, which is fixed in the tool holder of a spindle determine and adjust.

An Werkzeugmaschinen bekannter Bauart wird mit konstruktiven Maßnahmen beachtlicher Aufwand getrieben, um die das Werkzeug tragende Spindel mit möglichst geringer Abweichung zum Soll-Wert des zu bearbeitenden Werkzeuges zu positionieren. Spielfreiheit soll ermöglichen, dass unter gleichen Bedingungen stets gleiche Positionen angefahren und willkürliche Zufallsergebnisse weitgehend ausgeschlossen werden können. Im realen Bearbeitungsprozess sind gleiche Bedingungen jedoch nicht realisierbar. Unterschiedliche Massen zum Beispiel bei Einsatz verschiedener Werkzeuge oder der wechselnde Einsatz des Bedienpersonals an der Werkzeugmaschine hat Positionsabweichungen zwischen Spindel beziehungsweise Werkzeug und zu bearbeitendem Werkstück aufgrund unterschiedlicher elastischer Verformungen zur Folge, was in der Regel Nicht vermeidbar ist. Mittels steifer Bauweise der Maschinenteile können die Fehler jedoch minimiert werden. Durch die Verwendung von Messsystemen, die möglichst nahe an der Wirkstelle des Werkzeuges angeordnet sind, wird erreicht, dass nur die nach dem Messpunkt auftretenden Abweichungen zu Fehlern führen.At Machine tools of known design with constructive measures driven considerable effort to the tool-carrying spindle with as possible slight deviation from the target value of the tool to be machined to position. Backlash should allow that under the same Conditions always approached the same positions and arbitrary random results can be largely excluded. In the real machining process However, the same conditions are not feasible. different Masses for example when using different tools or the changing Use of the operating personnel on the machine tool has position deviations between spindle or tool and workpiece to be machined due different elastic deformations result, which is usually not is avoidable. By means of rigid construction of the machine parts, the Errors are minimized however. By using measuring systems, the possible are arranged close to the point of action of the tool is achieved that only the deviations occurring after the measuring point become errors to lead.

In diesem Bereich ergaben vielfältige konstruktive Änderungen, dass an modernen Werkzeugmaschinen nun hauptsächlich nur noch Fehler in Zusammenhang mit der Temperaturführung entstehen. Verschiedentlich versuchen Anwender, diese Fehler durch die Bearbeitung der Werkstücke in klimatisierten Räumen zu unterbinden. Dieser Weg zu einer präzisen Fertigung ist jedoch teuer, eine vollständige Vermeidung von thermischen Fehlern kann so auch nicht erreicht werden. Insbesondere die bei der Bearbeitung entstehende lokale Erwärmung sowohl der Werkzeugmaschine als auch des Werkstückes kann zu Biegungen und damit zu geometrischen Ungenauigkeiten in jeder Richtung führen. Neben Maßnahmen der Wärmekapselung und -abführung hat die Vermeidung von Temperaturunterschieden, welche diese Biegungen oder Ausdehnungen hervorrufen, große Bedeutung. Trotz aller bisher durchgeführten konstruktiven Maßnahmen ist eine unterschiedliche temperaturbedingte Ausdehnung von Maschine und Werkstück nicht vermeidbar.In This area has been varied constructive changes, that on modern machine tools now mainly only errors in connection with the temperature control arise. On several occasions, users try to get these errors through the machining of the workpieces in air-conditioned rooms to prevent. However, this way to a precise manufacturing is expensive, a complete avoidance Thermal errors can not be achieved either. Especially the local heating of the machine tool during machining as well as the workpiece can cause bends and thus geometric inaccuracies in to lead in every direction. In addition to measures the heat encapsulation and removal has the avoidance of temperature differences, which these bends or expansions, great importance. Despite all so far carried out constructive activities is a different temperature-related expansion of machine and workpiece not avoidable.

Bekannt geworden ist ein Einwechseln von Messtastern in die Werkzeugaufnahme an der Spindel zum Messen bestimmter Positionen bzw. zum Überprüfen bestimmter Bearbeitungsergebnisse am Werkstück. Nachteilig ist dabei, dass infolge Wärmedehnung auftretende Fehler, die räumlich hinter dem Messsystem der jeweiligen Achse liegen, nicht berücksichtigt werden können.Known it has become an exchange of probes in the tool holder on the spindle to measure certain positions or to check certain Processing results on the workpiece. A disadvantage is that occurring as a result of thermal expansion errors, the spatially behind the measuring system of the respective axis are not considered can be.

Die PCT WO 2004/033147 A2 schlägt das Anbringen eines Trägers von mehreren Abstands-Sensoren vor, welche durch eine mit dem Kopf verbundene werkzeugähnliche Lehre so auf Abstand positioniert wird, dass Abstandsunterschiede als Fehlermaß zur Verrechnung genutzt werden. Nachteilig ist dabei der große mechanische, steuerungstechnische und mathematische Aufwand, welcher in praktischen A kaum alle Einflussgrößen abbilden dürfte.The PCT WO 2004/033147 A2 suggests attaching a carrier of several distance sensors in front, which by one with the head connected tool-like Teaching is positioned at a distance so that distance differences as Error measure for Billing be used. A disadvantage is the large mechanical, control engineering and mathematical effort, which in practical A hardly represent all influencing factors likely.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken so weiter zu bilden, dass Bearbeitungsfehler die aufgrund unterschiedlicher temperaturbedingter Ausdehnungen sowohl an der Werkzeugmaschine als auch an dem zu bearbeitenden Werkstück auftreten, minimiert werden können.It is therefore an object of the invention, a method and an apparatus for the precise, Machining of workpieces so on, that processing errors due to different temperature-related expansions both on the machine tool as well as occurring on the workpiece to be machined to be minimized can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass ein mit der wenigstens einen Spindel verbundener Messtaster vor und/oder während der Bearbeitung des Werkstückes mit einem direkt auf der Bearbeitungsfläche für das Werkstück und/oder auf dem zu bearbeitenden Werkstück befestigter Prüfkörper die Positionen der Spindel zu den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes durch Vergleich von Soll- und Istwerten und Berechnung der Differenzbeträge ermittelt wird und dass die Spindel entsprechend des berechneten Differenzbetrages in ihrer Position zum Werkstück automatisch voreingestellt und/oder in ihrer Position korrigiert wird.According to the invention this Task by a method according to the preamble of claim 1 solved by one with the at least a spindle connected probe before and / or during the Machining of the workpiece with one directly on the working surface for the workpiece and / or on the workpiece to be machined attached specimen the Positions of the spindle to the surfaces to be machined workpiece determined by comparison of setpoint and actual values and calculation of the difference amounts and that the spindle corresponding to the calculated difference amount in their position to the workpiece automatically preset and / or corrected in position becomes.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass trotz biegesteifer Anordnung der Werkzeugmaschine und des Werkstückes Bearbeitungsfehler, die auf thermische Veränderungen sowohl an der Werkzeugmaschine als auch am zu bearbeitenden Werkstück zurück zu führen sind, vor oder während der Bearbeitung des Werkstückes behoben oder ausgeglichen werden können.With this method according to the invention achieved that despite rigid assembly of the machine tool and the workpiece Machining errors due to thermal changes both on the machine tool as well as to be led back to the workpiece to be machined, before or during the Machining the workpiece be corrected or compensated.

Nach einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt die Differenz zwischen ermittelter Ist- und Soll-Position die Soll-Position der Spindel während der Bearbeitung.To an advantageous embodiment the method according to the invention determines the difference between the determined actual and desired position, the desired position the spindle during the processing.

Damit können auf einfache Art und Weise die Positionen des Werkzeuges zum zu bearbeitenden Werkstück eingestellt werden.In order to can in a simple way the positions of the tool to machining workpiece be set.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Sollposition der Spindel während der Bearbeitung um den Wert der Differenz korrigiert wird.A advantageous development of the method according to the invention provides that the setpoint position of the spindle during the processing is corrected by the value of the difference.

Auch damit können Temperatureinflüsse erkannt und durch Korrektur der Spindel- beziehungsweise der Werkzeug- und/oder der Werkstückposition zueinander fehlerhafte, nicht toleranzgenaue spanende Bearbeitungsvorgänge bei den geforderten, mit hoher Präzision auszuführenden Bearbeitungsvorgängen, ausgeglichen werden.Also can do that temperature influences detected and corrected by correcting the spindle or tool and / or the workpiece position to each other faulty, not tolerances accurate machining operations the required, with high precision be executed Machining operations, be compensated.

Die Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren vorrichtungsseitig dadurch gelöst, dass in oder an der Werkzeugaufnahme der wenigstens einen Spindel ein Messtaster angeordnet ist, dass auf dem Bearbeitungstisch der Werkzeugmaschine und/oder auf dem darauf befestigten Werkzeug ein Prüfkörper angeordnet ist, der so ausgebildet ist, dass die geometrischen Positionen der Spindel zu den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes vor und/oder während der Bearbeitung einstell- und oder korrigierbar sind.The The object of the invention is further device side characterized solved, in that or in the tool holder of the at least one spindle Probe is arranged on the machining table of the machine tool and / or arranged on the tool mounted thereon, a test specimen is formed so that the geometric positions of the Spindle to the surfaces to be machined of the workpiece and / or during the processing can be adjusted and or corrected.

Diese konstruktiv kostengünstige und relativ einfache Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schafft Möglichkeiten, Temperaturschwankungen, die den Anforderungen an hochgenau zu bearbeitende Werkstücke entgegenstehen, aus gleichen zu können.These constructively inexpensive and relatively simple design the device according to the invention creates opportunities Temperature fluctuations that meet the requirements for high-precision machining workpieces to be able to stand out from the same.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Prüfkörper winkelsteif mit dem Bearbeitungstisch verbunden.To an advantageous embodiment of the Device according to the invention is the specimen angle stiff connected to the working table.

Damit wird ein präzises Ausmessen der Position des Werkstückes in x-, y- und z-Richtung erreicht und die Spindel kann automatisch auf die Werkstückposition eingestellt werden.In order to becomes a precise Measuring the position of the workpiece in x-, y- and z-direction reached and the spindle can automatically move to the workpiece position be set.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Prüfkörper winkelsteif an oder auf dem Werkstück angeordnet ist.A sees further advantageous embodiment before that the specimen angle stiff on or on the workpiece is arranged.

Damit können die geometrischen Gegebenheiten direkt am Werkstück ausgemessen und die Spindel entsprechend der ermittelten Differenzen eingestellt werden.In order to can measured the geometric conditions directly on the workpiece and the spindle be set according to the determined differences.

Erfindungsgemäß von Vorteil ist auch, wenn der Prüfkörper Prüfflächen und/oder darin angeordnete Prüfdurchgänge vorgegebener Abmessungen aufweist, die vom Messtaster ausgemessen werden und damit die geometrisch exakte Lage des Werkstückes ermittelbar ist und dass die Abweichungen zwischen Soll- und Istwert in der Computersteuerung der Werkzeugmaschine durch Vergleich der ermittelten Daten auswertbar und die Spindel dementsprechend in ihrer Position zum Werkstück einstellbeziehungsweise korrigierbar ist.According to the invention of advantage is also when the specimen test surfaces and / or therein arranged test passes predetermined Has dimensions that are measured by the probe and so that the geometrically exact position of the workpiece can be determined and that the deviations between setpoint and actual value in the computer control the machine tool evaluated by comparing the determined data and the spindle accordingly adjusting in position to the workpiece is correctable.

Bei auftretenden größeren oder unterschiedlichen Abweichungen zwischen Soll- und Istwert können auch Rückschlüsse bezüglich Programmierfehler oder Veränderungen der Werkzeugmaschinenanordnung gezogen werden.at occurring larger or Different deviations between setpoint and actual value can also Conclusions regarding programming errors or changes the machine tool assembly are drawn.

Kostengünstig und auf technologisch und konstruktive Art und Weise relativ einfach ausführbar ist, wenn der Messtaster als Messsonde ausgebildet ist, die vor der Bearbeitung oder während des Bearbeitungszyklus zum Erfassen der geometrischen Position des Werkzeuges und/oder der Spindel in der Werkzeugaufnahme befestigt ist, um vorgegebene Positionen am und/oder im Prüfkörper anzufahren und auszumessen.Cost-effective and technologically and constructively relatively simple is executable, if the probe is designed as a probe before processing or while the machining cycle for detecting the geometric position of the Tool and / or the spindle mounted in the tool holder is to approach and measure predetermined positions on and / or in the specimen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt inThe Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The associated Drawing shows in

1 eine prinzipielle Darstellung einer hochpräzis arbeitenden Werkzeugmaschine während des Prozesses der Einstellung oder Korrektur geometrischer Positionen der Spindel in Bezug auf die Position des Werkstückes, 1 a schematic representation of a high-precision machine tool during the process of adjusting or correcting geometric positions of the spindle with respect to the position of the workpiece,

2 eine vergrößerte Darstellung der Spindel mit Messtaster nach 1 und 2 an enlarged view of the spindle with probe after 1 and

3 eine vergrößerte Darstellung des auf dem Bearbeitungstisch angeordneten Prüfkörpers. 3 an enlarged view of the arranged on the processing table test specimen.

Nach den 1 bis 3 ist fest und winkelsteif mit dem Fundament 1 das Maschinenbett 2 verbunden. Linear horizontal verschiebbar mit dem Maschinenbett 2 ist der Bearbeitungstisch 3 verbunden, welcher in Verschieberichtung mit einem nicht dargestellten Antrieb, bestehend aus einem servoangetriebenen Wälzschraubtrieb, verbunden ist. Neben dem Maschinenbett 2 sind beidseitig Maschinenständer 4 angeordnet, die ebenfalls mit dem Fundament 1 biegesteif verbunden sind. An beiden Maschinenständern 4 ist das Querbett 5 winkelsteif befestigt. Am Querbett 5 ist orthogonal zur Verschie bung des Bearbeitungstisches 3 linear horizontal verschiebbar ein Querschlitten 6 befestigt, welcher ebenfalls mit einem nicht dargestellten servoangetriebenen Wälzschraubtrieb verbunden ist. Am Querschlitten 6 ist der vertikal linear verschiebbare Spindelstock 7 befestigt, welcher ebenfalls mit einem nicht dargestellten servoangetriebenen Wälzschraubtrieb verbunden ist und in Wirkzusammenhang mit der Spindel 8 steht. Die Spindel 8 ist mit nicht dargestellten Mitteln mit einem rotatorischen Antrieb verbunden. Am unteren Ende der Spindel 8 ist die Werkzeugaufnahme 9 befestigt, in welcher der Messtaster 10 befestigt ist. Winkelsteif ist auf dem Bearbeitungstisch 3 ein Prüfkörper 11 befestigt, der Prüfflächen aufweist, auf welchen bestimmte geometrische Formen eingearbeitet sind, die dem Ausmessen der genauen Lage des zu bearbeitenden Werkstückes dienen.After the 1 to 3 is firm and angular stiff with the foundation 1 the machine bed 2 connected. Linear horizontal sliding with the machine bed 2 is the editing table 3 connected, which is connected in the direction of displacement with a drive, not shown, consisting of a servo-driven Wälzschraubtrieb. Next to the machine bed 2 are machine stands on both sides 4 arranged, also with the foundation 1 rigidly connected. At both machine stands 4 is the transverse bed 5 attached rigid angle. On the transverse bed 5 is orthogonal to the displacement of the machining table 3 linear horizontal sliding a cross slide 6 attached, which is also connected to a servo-driven Wälzschraubtrieb not shown. At the cross slide 6 is the vertical linearly displaceable headstock 7 attached, which is also connected to a servo-driven Wälzschraubtrieb not shown, and in operative connection with the spindle 8th stands. The spindle 8th is connected by means not shown with a rotary drive. At the bottom of the spindle 8th is the tool holder 9 attached, in which the probe 10 is attached. Angle Stiff is on the machining table 3 a test piece 11 fixed, the test surfaces has, on wel chen certain geometric shapes are incorporated, which serve to measure the exact position of the workpiece to be machined.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt:
Auf dem Bearbeitungstisch 3 der Werkzeugmaschine werden zu bearbeitende Werkstücke gespannt. Treten durch Temperaturänderungen vor oder während der Bearbeitung des Werkstückes Positionsänderungen, insbesondere der Spindel 8 auf, die beispielsweise auf Wärmedehnungen von Teilen der Werkzeugmaschine oder des Werkstückes zurückzuführen sind, kann es zu Positionsänderungen sowohl der Spindel als auch des Werkstückes kommen. Mittels bekannter konstruktiver Maßnahmen ist bereits erreicht worden, dass die Werkzeugmaschine und ihre Teile bei Temperaturänderungen sich weitestgehend gleichmäßig in alle Richtungen verändern. Erfolgt die Bestimmung der Abweichungen durch direkt mit dem jeweiligen Antrieb verbundene lineare Messsysteme, sind die Positionsänderungen gleich groß und haben alle Teile der Maschine sowie das Werkstück gleiche Temperatur, so wirken sich Fehler in diesem Bereich nicht aus. Im praktischen Einsatz wird dieser Zustand jedoch nicht vollständig erreichbar sein.
The process according to the invention is carried out as follows:
On the editing table 3 the machine tool to be machined workpieces are stretched. Due to temperature changes before or during machining of the workpiece changes in position, in particular the spindle 8th On, for example, due to thermal expansion of parts of the machine tool or the workpiece, there may be changes in position of both the spindle and the workpiece. By means of known design measures has already been achieved that the machine tool and its parts change with temperature changes largely uniformly in all directions. If the deviations are determined by linear measuring systems connected directly to the respective drive, the position changes are the same and if all parts of the machine and the workpiece have the same temperature, errors in this range do not have any effect. In practical use, however, this condition will not be fully achievable.

Wird an der Werkzeugaufnahme 9 ein Messtaster 10 eingewechselt und werden mit diesem eine oder mehrere Flächen eines in Lage und Form bekannten Prüfkörpers 11 vermessen, so ist die gemessene Abweichung ein Maß, um welches nachfolgende Bearbeitungsvorgänge eingestellt oder korrigiert werden können.Is at the tool holder 9 a probe 10 are exchanged and become with this one or more surfaces of a known in position and shape specimen 11 measured, the measured deviation is a measure by which subsequent machining operations can be set or corrected.

Von Vorteil ist auch, dass ermittelte Abweichungen genutzt werden können, um festzustellen, ob die Werkzeugmaschine im – für hochpräzise spanende Bearbeitungsvorgänge an Werkstücken – unzulässigen Bereichen, wie beispielsweise ein großer Temperaturgradient, betrieben wird und dieses optisch und/oder akustisch signalisiert werden kann.From Another advantage is that deviations determined can be used to determine whether the machine tool is in - for impermissible machining operations on workpieces - impermissible areas, such as a large temperature gradient, is operated and this optically and / or acoustically signaled can be.

Weiterhin kann bei ständig wechselnden Abweichungen auf ungenaue Bearbeitungsvorgänge des Werkstückes geschlossen werden, was noch während der Bearbeitungsvorgänge korrigiert werden kann. Möglich ist auch, Mittel vorzusehen, die einen Stillstand der Werkzeugmaschine auslösen, wenn fehlerhafte geometrische Positionen zwischen Spindel und zu bearbeitendem Werkstück aufgetreten sind.Farther can at constantly changing deviations on inaccurate machining operations of workpiece be closed, what else during of the machining operations can be corrected. Possible is also to provide means that stop the machine tool trigger if faulty geometrical positions between spindle and workpiece to be machined workpiece appeared.

Außerdem kann das Anfahren aktueller Positionen, die Differenzmitteilung und Korrektur innerhalb des Anwendungsprogrammes durch den Bediener programmiert und eingestellt werden.In addition, can the approach of current positions, the difference message and correction programmed within the application program by the operator and be adjusted.

11
Fundamentfoundation
22
Maschinenbettmachine bed
33
Bearbeitungstischprocessing table
44
Maschinenständermachine stand
55
Querbettcross bed
66
Querschlittencross slide
77
Spindelstockheadstock
88th
Spindelspindle
99
Werkzeugaufnahmetool holder
1010
Messtasterprobe
1111
Prüfkörperspecimen

Claims (8)

Verfahren zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Werkzeugmaschine, an welcher Messsysteme angeordnet sind, die die Positionen in x-, y-, und z-Richtung wenigstens eines Bearbeitungswerkzeuges, das in der Werkzeugaufnahme einer Spindel befestigt ist, bestimmen und einstellen, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der wenigstens einen Spindel (8) verbundener Messtaster (10) vor und/oder während der Bearbeitung des Werkstückes mit einem direkt auf dem Bearbeitungstisch (3) für das Werkstück und/oder auf dem zu bearbeitenden Werkstück befestigter Prüfkörper (11) die Positionen der Spindel (8) zu den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes durch Vergleich von Soll- und Istwerten und Berechnung der Differenzbeträge ermittelt wird, dass die Spindel (8) entsprechend des berechneten Differenzbetrages in ihrer Position zum Werkstück automatisch voreingestellt und/oder in ihrer Position korrigiert wird.A process for the precise machining of workpieces by a machine tool, arranged on which measurement systems, the y positions in x-, y-, and z-direction of at least one machining tool, which is mounted in the tool holder of a spindle determine and set, characterized characterized in that one with the at least one spindle ( 8th ) connected probe ( 10 ) before and / or during machining of the workpiece with a directly on the processing table ( 3 ) for the workpiece and / or on the workpiece to be machined workpiece ( 11 ) the positions of the spindle ( 8th ) is determined to the surfaces of the workpiece to be machined by comparison of desired and actual values and calculation of the differences, that the spindle ( 8th ) is preset automatically in accordance with the calculated difference amount in its position relative to the workpiece and / or corrected in its position. Verfahren zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstü cken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen ermittelter Ist- und Soll-Position die Soll-Position der Spindel (8) während der Bearbeitung bestimmt.Method for the precise, machining of workpieces according to claim 1, characterized in that the difference between the determined actual position and the desired position, the desired position of the spindle ( 8th ) during processing. Verfahren zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollposition der Spindel (8) während der Bearbeitung um den Wert der Differenz korrigiert wird.Method for precise, machining of workpieces according to claim 2, characterized in that the nominal position of the spindle ( 8th ) is corrected by the value of the difference during processing. Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken mittels einer Werkzeugmaschine, an welcher Messsysteme angeordnet sind, die die Positionen in x-, y-, und z-Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkzeug wenigstens eines Bearbeitungswerkzeuges, das in der Werkzeugaufnahme einer Spindel befestigt ist, bestimmen und einstellen, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an der Werkzeugaufnahme der wenigstens einen Spindel (8) ein Messtaster (10) angeordnet ist, dass auf dem Bearbeitungstisch (3) der Werkzeugmaschine und/oder auf dem darauf befestigten Werkzeug ein Prüfkörper (11) angeordnet ist, der so ausgebildet ist, dass die geometrischen Positionen der Spindel (8) zu den zu bearbeitenden Flächen des Werkstückes vor und/oder während der Bearbeitung einstell- und oder korrigierbar sind.Device for the precise, machining of workpieces by means of a machine tool, on which measuring systems are arranged, which determine the positions in the x-, y-, and z-direction to the tool to be machined at least one machining tool, which is mounted in the tool holder of a spindle, determine and set, characterized in that in or on the tool holder of the at least one spindle ( 8th ) a probe ( 10 ) is arranged on the processing table ( 3 ) of the machine tool and / or on the tool attached to it, a test specimen ( 11 ) is arranged, which is formed so that the geometric positions of the spindle ( 8th ) to the surfaces to be machined of the workpiece before and / or during processing adjustable and or correctable. Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (11) winkelsteif mit dem Bearbeitungstisch (3) verbunden ist.Device for precise, machining of workpieces according to claim 4, characterized in that the test body ( 11 ) angle-rigid with the machining table ( 3 ) connected is. Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (11) winkelsteif an oder auf dem Werkstück angeordnet ist.Device for precise, machining of workpieces according to claim 4 and 5, characterized in that the test body ( 11 ) is arranged angle rigidly on or on the workpiece. Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 4 und wenigstens einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkörper (11) Prüfflächen und/oder darin angeordnete Prüfdurchgänge bekannter Abmessungen aufweist, die vom Messtaster (10) ausgemessen werden und damit die geometrisch exakte Lage des Werkstückes ermittelbar ist und dass die Abweichungen zwischen Soll- und Istwert in der Computersteuerung der Werkzeugmaschine durch Vergleich der ermittelten Daten auswertbar und die Spindel (8) dementsprechend in ihrer Position einstell- beziehungsweise korrigierbar ist.Device for precise, machining of workpieces according to claim 4 and at least one of claims 5 or 6, characterized in that the test body ( 11 ) Has test surfaces and / or test passages of known dimensions arranged therein, which are provided by the probe ( 10 ) are measured and thus the geometrically exact position of the workpiece can be determined and that the deviations between the setpoint and actual value in the computer control of the machine tool can be evaluated by comparing the determined data and the spindle ( 8th ) is accordingly adjustable in their position or correctable. Vorrichtung zur präzisen, spanenden Bearbeitung von Werkstücken nach Anspruch 4 und wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messtaster (10) als Messsonde ausgebildet ist, die vor der Bearbeitung oder während des Bearbeitungszyklus zum Erfassen der geometrischen Position des Werkzeuges und/oder der Spindel (8) in der Werkzeugaufnahme der Spindel (8) befestigt ist, um vorgegebene Positionen am und/oder im Prüfkörper (11) anzufahren und auszumessen.Device for precise, machining of workpieces according to claim 4 and at least one of claims 5 to 7, characterized in that the probe ( 10 ) is designed as a measuring probe, which before processing or during the processing cycle for detecting the geometric position of the tool and / or the spindle ( 8th ) in the tool holder of the spindle ( 8th ) is attached to predetermined positions on and / or in the test body ( 11 ) to approach and to measure.
DE102007006070A 2006-02-03 2007-02-02 Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table Withdrawn DE102007006070A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007006070A DE102007006070A1 (en) 2006-02-03 2007-02-02 Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006005490 2006-02-03
DE102006005490.3 2006-02-03
DE102007006070A DE102007006070A1 (en) 2006-02-03 2007-02-02 Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007006070A1 true DE102007006070A1 (en) 2007-08-09

Family

ID=38282448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007006070A Withdrawn DE102007006070A1 (en) 2006-02-03 2007-02-02 Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007006070A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009024752B4 (en) * 2009-06-12 2021-05-27 Deckel Maho Pfronten Gmbh Method for measuring and / or calibrating a numerically controlled machine tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009024752B4 (en) * 2009-06-12 2021-05-27 Deckel Maho Pfronten Gmbh Method for measuring and / or calibrating a numerically controlled machine tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1696289B1 (en) Method for gauging a machine tool
EP2807447B1 (en) Method for determining a correction value for the monitoring of a fluid bearing and machine having at least one fluid bearing
DE3530576C2 (en) Method and device for determining the dimensions of a workpiece
EP1663573B1 (en) Grinding machine with a concentricity correction system
EP3240994B1 (en) Detecting geometric movement guidance deviations in a coordinate measuring device or a machine tool
EP2492038A2 (en) Method for measuring and testing a workpiece and gear cutting machine
EP1914612B1 (en) Method for positioning axes in machine tools
DE3836263C1 (en)
EP4027104A1 (en) Method for measuring a numerically controlled machine tool
DE102017206568A1 (en) Position measuring method for an object in a processing machine and position measuring system of the same
EP1588224A2 (en) Method and device for producing service blades
EP2835702B1 (en) Method for measuring at least one rotation axis of a machine tool
DE10314199B4 (en) Numerically controlled grinding machine
DE102007041827B4 (en) machine tool
DE102009024752B4 (en) Method for measuring and / or calibrating a numerically controlled machine tool
DE102007048588A1 (en) Method for reworking an externally prefabricated molded part
DE102007006070A1 (en) Precise machining method for workpiece, involves measuring sensor connected with spindle during machining of workpiece with test body, which is mounted on machining table
DE102008024806B4 (en) Method for adjusting a profile processing machine for processing wood or wood substitute materials in a continuous process and adjustment system
EP2143525A2 (en) Method and device for positioning a workpiece opposite to a tool
EP2574422A1 (en) Method and device for conveying and processing of workpieces
DE10205212A1 (en) Measurement instrument for machine tool use, especially for tools used in machining complex components such as crank- or camshafts, has measurement sensors placed in the immediate vicinity of the cutting tools
DE19532222C2 (en) Process for the production of roller contours
DE102019104604A1 (en) Method for determining a topography of a machine tool
EP3674033B1 (en) Method for determining topography of a tool machine
EP3074175B1 (en) Power tool

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE ILBERG & WEISSFLOH, DE

Representative=s name: PATENTANWAELTE RAUSCHENBACH, DE

R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140124

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE ILBERG & WEISSFLOH, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R016 Response to examination communication
R125 Request for further processing filed
R126 Request for further processing allowed
R003 Refusal decision now final
R409 Internal rectification of the legal status completed
R409 Internal rectification of the legal status completed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee