DE102008009334B4

DE102008009334B4 - Werkzeugmaschine und Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102008009334B4
Application number: DE200810009334
Authority: DE
Inventors: Moshe Israel Meidar; Wolfgang Dr. Horn; Siegfried Dr. Schmalzried
Original assignee: Fives Machining Systems Inc
Current assignee: MAG LAS, LLC, STERLING HEIGHTS, US; MAG LAS, LLC, US
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-02-15
Also published as: DE102008009334A1

Abstract

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken
– mit einem Maschinengestell (2; 2a),
– mit einem an dem Maschinengestell (2; 2a) angeordneten Werkstückträger (4; 4a) zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks (5; 5a),
– mit einem an dem Maschinengestell (2; 2a) angeordneten Werkzeugträger (21; 21a) zur Aufnahme eines Werkzeuges (22; 22a),
– mit einer Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a) zur Vermessung mindestens einer Schneidkante (24; 24a) des im Werkstück (5; 5a) befindlichen Werkzeuges (22; 22a), wobei die Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a)
– eine Strahlungsquelle (27; 27a) zum Bestrahlen des Werkzeuges (22; 22a) mit einer ionisierenden elektromagnetischen Strahlung (29) aufweist, und
– einen Strahlungsdetektor (28; 28a) zum Detektieren der Strahlung (29) aufweist, und
– mit einer Steuereinheit (32; 32a) zum Auswerten der detektierten Strahlung (29), wobei
– ein Verlauf der mindestens einen Schneidkante (24; 24a) des Werkzeuges (22; 22a) in dem Werkstück (5; 5a) beim Auswerten ermittelbar ist,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken.
Aus der DE 42 38 504 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einer als Laserlichtschranke ausgebildeten Werkzeug-Messeinrichtung bekannt. Die Werkzeug-Messeinrichtung dient zur Vermessung eines Werkzeuges in Längs- und Querrichtung vor der Bearbeitung des Werkstückes, wobei eine Abschwächung oder Unterbrechung des Laserstrahls der Laserlichtschranke die Abmessungen des zur Bearbeitung vorgesehenen Werkzeuges charakterisiert. Dadurch, dass die Abmessungen und somit die Abnutzungen des Werkzeuges bekannt sind, können diese bei der Bearbeitung des Werkstückes berücksichtigt werden. Nachteilig ist, dass bei der Bearbeitung des Werkstückes weitere Abnutzungen des Werkzeuges sowie statische und dynamische Bearbeitungskräfte auftreten, die bei hohen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit zu einem unzureichend genau bearbeiteten Werkstück führen können.
Aus der DE 86 19 919 U1 ist eine Werkzeugmaschine mit einer Messeinrichtung bekannt, die mittels einer Röntgenquelle und einem zugehörigen Bildaufnehmer beim Bearbeiten eines Werkstückes die Schneide des Werkzeuges überwacht. Die Röntgenquelle und der Bildaufnehmer sind auf einer Werkstückaufspannfläche der Werkzeugmaschine befestigt, wobei das Futter mit dem Werkstück dazwischen angeordnet ist.
Aus der DE 101 61 231 A1 ist ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung einer Einspritzdüse mit einem abrassiven Medium bekannt. Die Einspritzdüse wird während der Bearbeitung mit Röntgenstrahlung beaufschlagt und ein Röntgenbild aufgenommen, so dass die laufende Bearbeitung der Oberfläche überwacht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die eine hochgenaue Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Werkzeug-Messeinrichtung eine Strahlungsquelle aufweist, mittels der eine ionisierende elektromagnetische Strahlung erzeugbar ist. Die ionisierende elektromagnetische Strahlung hat eine Wellenlänge von weniger als 200 nm, insbesondere von weniger als 100 nm und insbesondere von weniger als 10 nm, so dass die Strahlung ausreichend Energie aufweist, um Elektronen aus den Atomhüllen der Atome des Werkstückmaterials und des Werkzeugmaterials zu lösen. Derartige ionisierende elektromagnetische Strahlungen sind eine kurzwellige Ultraviolettstrahlung oder eine Röntgenstrahlung. Die Strahlungsquelle und der zugehörige Strahlungsdetektor ermöglichen eine Vermessung mindestens einer Schneidkante des Werkzeuges, wenn sich dieses bei der Bearbeitung in dem Werkstück befindet. Abnutzungen des Werkzeuges sowie statische und dynamische Bearbeitungskräfte können somit bei der Vermessung des Werkzeuges während der Bearbeitung des Werkstückes ermittelt und berücksichtigt werden, so dass eine hochgenaue Bearbeitung des Werkstückes möglich ist. Durch die feste räumliche Zuordnung der Strahlungsquelle und des Strahlungsdetektors zu einem in dem Werkzeugträger aufgenommenen Werkzeug wird der Aufwand zur Auswertung der detektierten Strahlung minimiert. Gleichzeitig können die Strahlungsquelle und der Strahlungsdetektor nahe an dem Werkzeugträger und somit an einem Werkzeug ange ordnet werden, so dass diese optimal dimensioniert werden können. Insbesondere bei Werkzeugmaschinen mit relativ zu dem Maschinengestell verfahrbaren Werkzeugträgern ist dies vorteilhaft. Es wird eine unmittelbare Information über die momentane Bearbeitungsgenauigkeit bei der Bearbeitung des Werkstückes bereitgestellt und das Ausgleichen von Bearbeitungsfehlern bei der Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht.
Eine Ausbildung der Strahlungsquelle und des Strahlungsdetektors nach Anspruch 2 ermöglicht die einfache Vermessung eines Werkzeuges, das sich in einem beliebigen Werkstück zur Bearbeitung befindet. Die bereitstellbare Röntgenstrahlung ist im Vergleich zu kurzwelliger Ultraviolettstrahlung energiereicher, so dass auch Werkstücke mit großen Abmessungen durchdringbar sind.
Ein CCD-Detektor nach Anspruch 3 ermöglicht in einfacher Weise eine Auswertung der detektierten Strahlung. Da die detektierte Strahlung in digitaler Form vorliegt, ist insbesondere eine Auswertung in Echtzeit möglich.
Eine Strahlungsschutz-Abschirmung nach Anspruch 4 ermöglicht den Schutz von Bedienpersonal vor der energiereichen Strahlung.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur hochgenauen Bearbeitung von Werkstücken bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denen der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine.
Eine Röntgenstrahlung nach Anspruch 8 ist energiereich genug, um Werkstücke mit beliebigen Abmessungen durchdringen zu können.
Eine Entfernung von Spänen nach Anspruch 9 stellt sicher, dass die während des Bearbeitens des Werkstückes detektierte Strahlung zuverlässig auswertbar ist. Störende Späne können mittels der Späneentfernungseinrichtung sicher entfernt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer als Drehmaschine ausgebildeten Werkzeugmaschine mit einer Werkzeug-Messeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine vergrößerte Darstellung der Werkzeug-Messeinrichtung in 1,
3 eine im Bereich der Werkzeug-Messeinrichtung geschnittene Draufsicht auf die Werkzeugmaschine in 1,
4 einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich der Werkzeug-Messeinrichtung in 3,
5 eine als Fräsmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine mit einer Werkzeug-Messeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
6 eine vergrößerte Darstellung der Werkzeug-Messeinrichtung in 5,
7 eine im Bereich der Werkzeug-Messeinrichtung geschnittene Draufsicht der Werkzeugmaschine in 5, und
8 einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich der Werkzeug-Messeinrichtung in 7.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine als Drehmaschine ausgebildete Werkzeugmaschine 1 weist ein Maschinengestell 2 auf, an dem ein Maschinenbett 3 befestigt ist. Auf dem Maschinenbett 3 ist ein Werkstückträger 4 zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks 5 angeordnet.
Der Werkstückträger 4 weist an einem ersten Ende des Maschinenbetts 3 einen Spindelstock 6 mit einer um eine Spindel-Drehachse 7 drehantreibbaren Arbeitsspindel 8 auf. Zum Drehantrieb der Arbeitsspindel 8 ist ein elektrischer Spindel-Antriebsmotor 9 vorgesehen. Der Spindelstock 6 ist fest mit dem Maschinengestell 2 verbunden.
Der Werkstückträger 4 umfasst weiterhin einen Reitstock 10, der an einem zweiten freien Ende des Maschinenbetts 3 angeordnet ist. Der Reitstock 10 weist eine Zugspindel 11 auf, die konzentrisch zu der Spindel-Drehachse 7 angeordnet und um diese drehbar ist. Der Reitstock 10 ist in einer horizontalen x-Richtung auf x-Führungsschienen 12 mittels eines ersten elektrischen x-Antriebsmotors 13 verfahrbar, so dass Werkstücke 5 unterschiedlicher Länge zwischen dem Spindelstock 6 und dem Reitstock 10 aufnehmbar sind. Die Spindel-Drehachse 7 verläuft parallel zu der x-Richtung.
Zwischen dem Spindelstock 6 und dem Reitstock 10 befindet sich ein Arbeitsraum 14, in dem ein Kreuzschlitten 15 angeordnet ist. Der Kreuzschlitten 15 weist einen in der x-Richtung verschiebbaren x-Schlitten 16 auf, der auf den x-Führungsschienen 12 auf dem Maschinenbett 3 gelagert ist. Der Antrieb des x-Schlittens 16 erfolgt mittels eines am Maschinenbett 3 angeordneten zweiten elektrischen x-Antriebsmotors 17. Auf dem x-Schlitten 16 ist ein z-Schlitten 18 auf z-Führungsschienen 19 in einer horizontalen z-Richtung verschiebbar gelagert. Der Antrieb des z-Schlittens 18 erfolgt mittels eines elektrischen z-Antriebsmotors 20, der an dem x-Schlitten 16 angeordnet ist.
Auf dem z-Schlitten 18 ist ein Werkzeugträger 21 befestigt, in dem ein spanabhebendes Werkzeug 22 aufgenommen ist. Das Werkzeug 22 weist eine Mittellängsachse 23 auf, die im Wesentlichen in der z-Richtung verläuft. An einer dem Werkstück 5 zugewandten Seite steht das Werkzeug 22 gegenüber dem Werkzeugträger 21 hervor. An dem hervorstehenden freien Ende weist das Werkzeug 22 eine Schneidkante 24 auf, die in einer x-z-Ebene schräg zu der x- und z-Richtung verläuft. Die Schneidkante 24 ist zum Abheben von Spänen 25 durch Verfahren des Kreuzschlittens 15 mit dem Werkstück 5 in Eingriff bringbar.
Zur Vermessung des im Werkstück 5 befindlichen Werkzeuges 22 weist die Werkzeugmaschine 1 eine Werkzeug-Messeinrichtung 26 auf. Die Werkzeug-Messeinrichtung 26 umfasst eine als Röntgenstrahlungsquelle ausgebildete Strahlungsquelle 27 und einen zugehörigen als Röntgenstrahlungsdetektor ausgebildeten Strahlungsdetektor 28. Die Strahlungsquelle 27 ist derart ausgebildet, dass eine ionisierende elektromagnetische Strahlung 29 in Form einer Röntgenstrahlung erzeugbar ist. Die Ausbildung der Strahlungsquelle 27 entspricht der bekannter Röntgenstrahlungsquellen. Der Strahlungsdetektor 28 ist als CCD-Detektor (Charge Coupled Device) ausgebildet. Der Aufbau von CCD-Detektoren ist prinzipiell bekannt.
Die Strahlungsquelle 27 und der Strahlungsdetektor 28 sind relativ zu dem Werkzeugträger 21 und somit zu dem Werkzeug 22 ortsfest angeordnet und relativ zu dem Maschinengestell 2 mittels des Kreuzschlittens 15 in der x-z-Ebene verfahrbar. Die Strahlungsquelle 27 ist mittels eines ersten Trägerarms 30 derart an dem Werkzeugträger 21 angeordnet, dass die Strah lung 29 in einer vertikalen y-Richtung senkrecht zu der x-z-Ebene emittierbar ist und die Schneidkante 24 vollständig im Strahlengang der Strahlung 29 liegt. Entsprechend ist der Strahlungsdetektor 28 mittels eines zweiten Trägerarms 31 derart an dem Werkzeugträger 21 angeordnet, dass die Strahlung 29 im Wesentlichen senkrecht auftrifft. Die Strahlungsquelle 27 und der Strahlungsdetektor 28 sind an verschiedenen Seiten des Werkzeuges 22 angeordnet, so dass die emittierte Strahlung 29 zunächst im Bereich der Schneidkante 24 auf das Werkzeug 22 und das Werkstück 5 trifft und anschließend von dem Strahlungsdetektor 28 detektiert wird.
Zur Ansteuerung des Spindel-Antriebsmotors 9, der x-Antriebsmotoren 13, 17, des z-Antriebsmotors 20 sowie der Werkzeug-Messeinrichtung 26 ist eine Steuereinheit 32 vorgesehen, die an dem Maschinengestell 2 angeordnet ist. Weiterhin ist zum Auffangen von Spänen 25 unterhalb des Maschinenbetts 3 eine Auffangwanne 33 an dem Maschinengestell 2 befestigt. Zum Abschirmen der Strahlungsquelle 27 ist eine Strahlungsschutz-Abschirmung 34 vorgesehen, die zumindest die Strahlungsquelle 27 und den Strahlungsdetektor 28 vollständig umgibt. Die Strahlungsschutz-Abschirmung 34, die in 3 lediglich angedeutet ist, ist derart ausgebildet, dass die emittierte Strahlung 29 außerhalb der Strahlungsschutz-Abschirmung 34 derart abgeschwächt ist, dass keine Gefahr von gesundheitlichen Beeinträchtigungen für Bedienpersonal besteht.
Zum Entfernen von den bei der Bearbeitung des Werkstückes 5 abgehobenen Spänen 25 ist eine Späneentfernungseinrichtung 35 vorgesehen. Die Späneentfernungseinrichtung 35 ist derart ausgebildet und angeordnet, dass ein Strahl eines unter Druck befindlichen Gases oder einer unter Druck befindlichen Flüssigkeit in Kontakt mit den abgehobenen Spänen 25 bring bar ist. Die Späneentfernungseinrichtung 35 ist in 3 angedeutet und teilweise an dem Werkzeugträger 21 angeordnet.
Die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 ist wie folgt:
Vor der Bearbeitung des Werkstückes 5 wird zunächst ein Referenzpunkt 36 der Schneidkante 24 relativ zu einem maschinengestellfesten Koordinatensystem ermittelt. Der Referenzpunkt 36 ist beispielsweise der dem Werkstück 5 am nächsten gelegene Punkt der Schneidkante 24. Der Referenzpunkt 36 wird mittels der Werkzeug-Messeinrichtung 26 bestimmt. Hierzu emittiert die Strahlungsquelle 27 Strahlung 29, die im Bereich der Schneidkante 24 auf das Werkzeug 22 trifft und dieses durchdringt. Die das Werkzeug 22 durchdringende Strahlung 29 wird in ihrer Intensität geschwächt, so dass der Strahlungsdetektor 28 Strahlung 29 unterschiedlicher Intensität detektiert, wobei der Verlauf der Schneidkante 24 sowie die Position des Referenzpunktes 36 ermittelt wird. Aus der bekannten Position des Kreuzschlittens 15 in der x-z-Ebene wird in der Steuereinheit 32 die Position des Referenzpunktes 36 in dem maschinengestellfesten Koordinatensystem errechnet.
Das in der Arbeitsspindel 8 und der Zugspindel 11 aufgenommene Werkstück 5 wird zur Bearbeitung mittels des Spindel-Antriebsmotors 9 in eine Rotation um die Spindel-Drehachse 7 versetzt. Für die Bearbeitung des Werkstückes 5 wird der x-Schlitten 16 und der z-Schlitten 18 entsprechend der gewünschten Form des Werkstückes 5 in x-Richtung und z-Richtung verlagert. Hierzu steuert die Steuereinheit 32 den zweiten x-Antriebsmotor 17 und den z-Antriebsmotor 20 entsprechend an. Während der Bearbeitung befindet sich die Schneidkante 24 in dem Werkstück 5 und hebt Späne 25 von dem Werkstück 5 ab.
Zum Vermessen des teilweise in dem Werkstück 5 befindlichen Werkzeuges 22 emittiert die Strahlungsquelle 27 während des Bearbeitens Strahlung 29, die im Bereich der Schneidkante 24 auf das Werkzeug 22 und das Werkstück 5 trifft. Die Strahlung 29 durchdringt das Werkzeug 22 und das Werkstück 5, wobei die Strahlung 29 unterschiedlich in ihrer Intensität geschwächt wird. Die das Werkzeug 22 und das Werkstück 5 durchdrungene Strahlung 29 wird von dem Strahlungsdetektor 28 detektiert, wobei aufgrund der unterschiedlichen Intensität der detektierten Strahlung 29 eine Bestimmung der Position und des Verlaufs der Schneidkante 24 in dem Werkstück 22 möglich ist.
Der als CCD-Detektor ausgebildete Strahlungsdetektor 28 erzeugt ein digitales Röntgenbild der Schneidkante 24, das der Steuereinheit 32 übermittelt wird. Die Steuereinheit 32 wertet das digitale Röntgenbild aus und ermittelt die aktuelle Position und den aktuellen Verlauf der in dem Werkstück 5 befindlichen Schneidkante 24.
Während der Bearbeitung des Werkstückes 5 wird die Schneidkante 24 abgenutzt. Ferner treten bei der Bearbeitung statische und dynamische Bearbeitungskräfte auf, die dazu führen, dass der Verlauf der Schneidkante 24 von einem Soll-Verlauf 37 abweicht. Der Soll-Verlauf 37 der Schneidkante 24 ist in 4 angedeutet. Stellt die Steuereinheit 32 beim Auswerten der während des Bearbeitens aufgenommenen Röntgenbilder fest, dass der Verlauf der Schneidkante 24 von dem Soll-Verlauf 37 abweicht, so wird der x-Schlitten 16 und/oder der z-Schlitten 18 derart verlagert, dass der Verlauf der Schneidkante 24 wieder dem Soll-Verlauf 37 angepasst wird.
Stellt die Steuereinheit 32 beim Auswerten der aufgenommenen Röntgenbilder fest, dass der Verlauf der Schneidkante 24 aufgrund von Spänen 25, die sich im Strahlengang der Strahlung 29 befinden, nicht ermittelbar ist, so wird von der Steuereinheit 32 die Späneentfernungseinrichtung 35 angesteuert. Die Späneentfernungseinrichtung 35 erzeugt aus einem unter Druck befindlichen Gas oder einer unter Druck befindlichen Flüssigkeit einen Strahl in Richtung der Späne 25, wobei der Strahl die Späne 25 aus dem Strahlengang der Strahlung 29 entfernt. Aus den nachfolgend aufgenommenen Röntgenbildern ist der Verlauf der Schneidkante 24 wieder ermittelbar.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten „a”. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Werkzeugmaschine 1a als Fräsmaschine ausgebildet ist. Das Maschinenbett 3a ist als y-Schlitten ausgebildet, der in der vertikalen y-Richtung auf y-Führungsschienen 38 mittels eines elektrischen y-Antriebsmotors 39 verschiebbar ist. Der Werkstückträger 4a ist auf dem x-Schlitten 16a angeordnet und relativ zu dem Maschinengestell 2a im Arbeitsraum 14a verlagerbar. Der Werkzeugträger 21a ist als Arbeitsspindel 8a ausgebildet, so dass das Werkzeug 22a um die Spindel-Drehachse 7a, die der Mittellängsachse 23a des Werkzeuges 22a entspricht, drehantreibbar ist. Das Werkzeug 22a weist mehrere Schneidkanten 24a auf, wobei ungefähr die Hälfte der Schneidkanten 24a das Werkstück 5a bearbeiten. Die Werkzeug-Messeinrichtung 26a ist relativ zu dem Werkzeugträger 21a ortsfest angeordnet, wobei der Werkzeugträger 21a wiederum ortsfest zu dem Maschinengestell 2a ist.
Bei der Vermessung des Werkzeuges 22a wird der Verlauf aller Schneidkanten 24a, die sich im Werkstück 5a befinden, ermittelt. Hierzu emittiert die Strahlungsquelle 27a Strahlung 29 in der horizontalen x-Richtung, die im Bereich der Schneidkanten 24a auf das Werkzeug 22a trifft. Die in ihrer Intensität unterschiedlich geschwächte Strahlung 29 wird nach dem Durchdringen des Werkstückes 5a und des Werkzeuges 22a von dem Strahlungsdetektor 28a detektiert. Aus den digitalen Röntgenbildern wird die Schneidkante 24a ermittelt, die die größte Bearbeitungstiefe aufweist. Der Verlauf dieser Schneidkante 24a wird an einen Soll-Verlauf 37a angepasst, indem der Werkstückträger 4a mittels des Kreuzschlittens 15a entsprechend in dem Arbeitsraum 14a verfahren wird. Die an dem Maschinengestell 2a im Bereich des Werkzeuges 22a angeordnete Späneentfernungseinrichtung 35a entfernt im Strahlengang der Strahlung 29 befindliche Späne 25a. Hinsichtlich der weiteren Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1a, insbesondere der Werkzeug-Messeinrichtung 26a, wird auf die Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.

Claims

Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Werkstücken – mit einem Maschinengestell (2; 2a), – mit einem an dem Maschinengestell (2; 2a) angeordneten Werkstückträger (4; 4a) zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Werkstücks (5; 5a), – mit einem an dem Maschinengestell (2; 2a) angeordneten Werkzeugträger (21; 21a) zur Aufnahme eines Werkzeuges (22; 22a), – mit einer Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a) zur Vermessung mindestens einer Schneidkante (24; 24a) des im Werkstück (5; 5a) befindlichen Werkzeuges (22; 22a), wobei die Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a) – eine Strahlungsquelle (27; 27a) zum Bestrahlen des Werkzeuges (22; 22a) mit einer ionisierenden elektromagnetischen Strahlung (29) aufweist, und – einen Strahlungsdetektor (28; 28a) zum Detektieren der Strahlung (29) aufweist, und – mit einer Steuereinheit (32; 32a) zum Auswerten der detektierten Strahlung (29), wobei – ein Verlauf der mindestens einen Schneidkante (24; 24a) des Werkzeuges (22; 22a) in dem Werkstück (5; 5a) beim Auswerten ermittelbar ist, und – der ermittelte Verlauf der mindestens einen Schneidkante (24; 24a) während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a) an einen Soll-Verlauf (37; 37a) anpassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Strahlungsquelle (27; 27a) und der Strahlungsdetektor (28; 28a) relativ zu dem Werkzeugträger (21; 21a) ortsfest angeordnet sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (27; 27a) als Röntgenstrahlungsquelle und der Strahlungsdetektor (28; 28a) als Röntgenstrahlungsdetektor ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsdetektor (28; 28a) als CCD-Detektor ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Strahlungsquelle (27; 27a) und den Strahlungsdetektor (28; 28a) umgebende Strahlungsschutz-Abschirmung (34; 34a) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Späneentfernungseinrichtung (35; 35a) zum Entfernen von während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a) in einem Strahlengang der Strahlung (29) befindlichen Spänen (25; 25a) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (32; 32a) derart ausgebildet ist, dass beim Auswerten feststellbar ist, dass der Verlauf der mindestens einen Schneid kante (24; 24a) aufgrund von sich im Strahlengang der Strahlung (29) befindlichen Spänen (25; 25a) nicht ermittelbar ist, und daraufhin die Späneentfernungseinrichtung (35; 35a) ansteuerbar ist.
Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer mit einem zu bearbeitenden Werkstück (5; 5a) und mit einem Werkzeug (22; 22a) bestückten Werkzeugmaschine (1; 1a) mit einer Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a) zur Vermessung mindestens einer Schneidkante (24; 24a) des im Werkstück (5; 5a) befindlichen Werkzeuges (22; 22a), – wobei die Werkzeug-Messeinrichtung (26; 26a) eine Strahlungsquelle (27; 27a) zum Bestrahlen des Werkzeuges (22; 22a) mit einer ionisierenden elektromagnetischen Strahlung (29) und einen Strahlungsdetektor (28; 28a) zum Detektieren der Strahlung (29) aufweist, und – die Strahlungsquelle (27; 27a) und der Strahlungsdetektor (28; 28a) relativ zu dem Werkzeug (5; 5a) ortsfest angeordnet sind, – Bearbeiten des Werkstückes (5; 5a) mit dem Werkzeug (22; 22a), – Bestrahlen des im Werkstück (5; 5a) befindlichen Werkzeuges (22; 22a) mit der ionisierenden elektromagnetischen Strahlung (29) der Strahlungsquelle (27; 27a) während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a), – Detektieren der das Werkzeug (22; 22a) und das Werkstück (5; 5a) durchdrungenen Strahlung (29) mittels des Strahlungsdetektors (28; 28a), und – Auswerten der detektierten Strahlung (29) während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a), wobei – ein Verlauf mindestens einer Schneidkante (24; 24a) des Werkzeuges (22; 22a) in dem Werkstück (5; 5a) beim Auswerten ermittelt wird, und – der ermittelte Verlauf der mindestens einen Schneidkante (24; 24a) während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a) an einen Soll-Verlauf (37; 37a) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ionisierende elektromagnetische Strahlung (29) eine Röntgenstrahlung ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass während des Bearbeitens des Werkstückes (5; 5a) in einem Strahlengang der Strahlung (29) befindliche Späne (25; 25a) mittels einer Späneentfernungseinrichtung (35; 35a) entfernt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auswerten festgestellt wird, dass der Verlauf der mindestens einen Schneidkante (24; 24a) aufgrund von sich im Strahlengang der Strahlung (29) befindlichen Spänen (25; 25a) nicht ermittelbar ist, und daraufhin die Späneentfernungseinrichtung (35; 35a) angesteuert wird.