DE102008009570A1 - Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values - Google Patents

Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values Download PDF

Info

Publication number
DE102008009570A1
DE102008009570A1 DE102008009570A DE102008009570A DE102008009570A1 DE 102008009570 A1 DE102008009570 A1 DE 102008009570A1 DE 102008009570 A DE102008009570 A DE 102008009570A DE 102008009570 A DE102008009570 A DE 102008009570A DE 102008009570 A1 DE102008009570 A1 DE 102008009570A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
vibrations
workpiece
compressed air
jet
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Withdrawn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
DE102008009570A
Other languages
German (de)
Inventor
Klaus Nordmann
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.)
Nordmann Klaus Dr-Ing
Original Assignee
Nordmann Klaus Dr-Ing
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 Nordmann Klaus Dr-Ing filed Critical Nordmann Klaus Dr-Ing
Priority to DE102008009570A priority Critical patent/DE102008009570A1/en
Publication of DE102008009570A1 publication Critical patent/DE102008009570A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/14Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B49/00Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/001Devices for detecting or indicating failure of drills
    • 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
    • B23Q17/006Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating the presence of a work or tool in its holder
    • 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
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0904Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
    • B23Q17/0909Detection of broken tools
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/36Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/42Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4427Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with stored values, e.g. threshold values

Abstract

The method involves determining that whether a path of turbulent flowing cooling lubricant or compressed-air radiations is not deflected by a broken tool or by a workpiece, where the workpiece is incompletely processed by the broken tool before the impact of the turbulent flowing cooling lubricant or compressed-air radiations. Changed vibrations and/or acoustic waves are measured and compared with threshold values, where the vibrations are developed at a vibration sensor (8a) that lies in a driving direction of the cooling lubricant or compressed-air radiations.

Description

Die Erkennung von Werkzeugbruch basiert oft auf der Überprüfung des Vorhandenseins der Spitze eines Werkzeuges mit einer Laser- oder Infrarotlichtschranke. Sie sind zwar recht verbreitet, aber auch sehr verschmutzungsanfällig. Werkzeuge in Bearbeitungszentren werden, abgesehen von seltenen Fällen der Trockenbearbeitung, mit sehr viel Kühlschmierstoff unter hohem Druck umspült, so dass der Kühlschmierstoff stark in der Maschine herumspritzt. Man versucht zwar die Austrittsöffnung des Lichtstrahls mit Sperrluft sauber zu halten. Das gelingt aber grundsätzlich nur zeitlich begrenzt, da die Sperrluft ölhaltig ist und die Filter zur Säuberung der Sperrluft verschmutzen und dann in ihrer Wirkung nachlassen. Eine andere Ausfallursache liegt im Verkleben der Öffnungen von Sender oder Empfänger durch eingetrocknete Rückstände des Kühlschmierstoffs, insbesondere im Fall der Verwendung von Emulsion. Das betrifft auch die mechanischen Blenden, die oft zusätzlich zur Sperrluftverwendung die Lichtaustritts- bzw. Lichteintrittsöffnungen verschließen und bei Gebrauch öffnen sollen. Sie klemmen gelegentlich durch eingetrocknete Kühlschmierstoffreste, deren Trocknung durch die Sperrluft sogar gefördert wird.The Tool breakage detection is often based on verification the presence of the tip of a tool with a laser or infrared light barrier. They are quite common, but also very dirty. Tools in machining centers except for rare cases of dry processing, lapped with a lot of coolant under high pressure, so that the cooling lubricant splashes around in the machine. you Although tried the exit opening of the light beam with Keep air tight. But that succeeds basically only limited in time, since the sealing air is oily and soiling the filters to clean the sealing air and then relax in their effect. Another failure cause lies in bonding the openings of transmitter or receiver by dried residues of the cooling lubricant, in particular in the case of using emulsion. This also affects the mechanical Apertures, which often in addition to the use of air purge the Close light exit or light entry openings and should open during use. They occasionally jam dried coolant residues, whose drying by the sealing air is even promoted.

Des Weiteren ist bekannt, für die Erfassung der bruchbedingten Verkürzung von Werkzeugen an spanenden Werkzeugmaschinen einen Kühlschmierstoffstrahl einzusetzen. So ist der CH 412520 eine solche Vorrichtung zu entnehmen, bei der ein Flüssigkeitsstrahl durch eine Bohrung auf einen elektrischen Schalter spritzt und diesen betätigt, wenn das im Strahlengang befindliche Werkzeug abgebrochen ist. Nachteilig ist hier allerdings, dass die Bohrung durch Späne verstopfen kann, so dass der Strahl nicht mehr den Arm des Schalters erreicht.Furthermore, it is known to use a cooling lubricant jet for detecting the fracture-related shortening of tools on cutting machine tools. That is how it is CH 412520 to take such a device, in which a liquid jet injected through a hole on an electrical switch and actuates this when the tool located in the beam path is broken off. The disadvantage here, however, that the hole can clog with chips, so that the beam no longer reaches the arm of the switch.

Aus der EP 0 657 245 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein pulsierender Flüssigkeitsstrahl auf einen piezoelektrischen Aufnehmer trifft. Sobald dieser Strahl durch einen Bohrer unterbrochen wird, erzeugt das Piezoelement keine pulsierende Messspannung mehr. Damit wird der Bohrerbruch erkannt. Das System hat systembedingt eine Verzögerungszeit, die mindestens der Zeitdauer zwischen zwei Pulsen entspricht, und zusätzlich durch ein RC-Glied (Tiefpass) verlängert wird, damit das Ausgangssignal nicht mit der Frequenz der Pulsation moduliert wird. Der elektrische und mechanische Aufwand zur Erzeugung des pulsierenden Strahls ist nicht unerheblich.From the EP 0 657 245 A1 a device is known in which a pulsating liquid jet strikes a piezoelectric transducer. As soon as this beam is interrupted by a drill, the piezo element no longer generates a pulsating measuring voltage. This will detect the drill breakage. The system has a system-related delay time, which is at least equal to the time between two pulses, and additionally by an RC element (low-pass) is extended so that the output signal is not modulated with the frequency of the pulsation. The electrical and mechanical effort to generate the pulsating beam is not negligible.

Und aus der JP 2001-150301 A ist eine Vorrichtung zur Bohrerbruchkontrolle mit Hilfe eines Kühlschmierstoffstrahls bekannt, bei der ein erster Flüssigkeitsstrahl einen zweiten Strahl kreuzt. Wenn der erste Strahl vom Bohrer am Kreuzen des zweiten Strahls gehindert wird, kann der zweite Strahl einen Staudruck aufbauen, der zur Bohrerbrucherkennung ausgewertet wird. Dieses Verfahren dient der Erkennung eines vollständigen Bohrerbruchs. Es erscheint aber etwas umständlich, da man ja auch gleich den Staudruck des ersten Strahls messen kann.And from the JP 2001-150301 A a device for Bohrerbruchkontrolle using a cooling lubricant jet is known in which a first liquid jet crosses a second jet. If the first jet is prevented from crossing the second jet by the drill, the second jet can build up a dynamic pressure that is evaluated for drill breakage detection. This method is used to detect a complete drill breakage. However, it seems a bit cumbersome because you can also measure the back pressure of the first jet.

Das tut die neuere Erfindung DE 10240764 B4 , die auch einige Verfahren zur Kompensation von Systemdruckschwankungen aufzeigt. Diese Verfahren werden vom Anmelder der aktuellen Erfindung praktiziert, sowohl zur Überprüfung von Werkzeuglängen, als auch von Werkstücklängen. Die Überprüfung von Werkstücklängen ist beispielsweise nützlich in Stangendrehautomaten, wo das erfolgreiche Abstechen des Werkstückes von der Stange überprüft wird. Es hat sich bei der Anwendung dieser Staudruckmessung teilweise als störend herausgestellt, dass einerseits bei der Verwendung von Staudruckmessbohrungen in einem Staudruckmessrohr diese durch Späne verstopft werden können, und dass andererseits bei Verwendung nachgiebiger, d. h. weicher Elemente zur Staudruckmessung diese beim Hantieren in den Maschinen beispielsweise vom Spänehaken oder andere Werkzeuge beschädigt werden. Das Treffen einer kleinen Staudruckmessbohrung erfordert außerdem eine präzise Einstel lung der Strahldüse, leichte Winkelveränderungen lassen den Strahl leicht neben der Staudruckmessbohrung auftreffen, wodurch sich dann kein Staudruck mehr ausbildet.This is what the newer invention does DE 10240764 B4 , which also shows some methods for compensating system pressure fluctuations. These methods are practiced by the assignee of the current invention, both for checking tool lengths and workpiece lengths. Checking workpiece lengths, for example, is useful in bar turning machines where the successful parting of the workpiece from the bar is checked. It has been found in the application of this dynamic pressure measurement partly disturbing that on the one hand when using Staudruckmessbohrungen in a dynamic pressure measuring tube they can be clogged with chips, and on the other hand when using compliant, ie softer elements for dynamic pressure measurement when handling in the machines, for example Chip hook or other tools are damaged. The meeting of a small Staudruckmessbohrung also requires a precise SET ment of the jet nozzle, slight angle changes can easily impinge the jet next to the Staudruckmessbohrung, which then no back pressure forms more.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verstopfungsunempfindliche sowie wirklich robuste Vorrichtung zum Erkennen der Ablenkung eines Prüfstrahls aus Kühlschmierstoff oder Druckluft durch ein Werkzeug oder Werkstück zu schaffen, die außerdem keine besonderen zusätzlichen mechanischen Einrichtungen zur Erzeugung pulsierender Strahlen, nachgiebiger Schalter oder zweiter Strahle (s. JP 2001-150301 A ) erfordert.It is an object of the present invention to provide a device for detecting the deflection of a test jet of cooling lubricant or compressed air by a tool or workpiece, which does not require any special additional mechanical means for generating pulsating jets, resilient switches or second jets. s. JP 2001-150301 A ) requires.

Diese Aufgabe wird durch Vorrichtungen mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Hierbei wird die in einem schnell strömenden Flüssigkeits- oder Druckluftstrahl enthaltene Turbulenz ausgenutzt, die sich insbesondere beim Auftreffen auf ein Hindernis verstärkt und Schalldruckwellen in den beteiligten Maschinenteilen oder der umgebenden Luft erzeugt.These The object is achieved by devices with the features according to claim 1 solved. Here, in a fast-flowing Liquid or compressed air jet contained turbulence exploited, especially when hitting an obstacle amplified and sound pressure waves in the involved machine parts or the surrounding air.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich auch aus den Unteransprüchen.advantageous Embodiments also result from the dependent claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.embodiments The invention are illustrated in the drawings and are in Described in more detail below.

1a zeigt am Beispiel der Bohrerbruchkontrolle einen Kühlschmierstoffstrahl 6a oder Druckluftstrahl 6b, der auf ein intaktes Zerspanungswerkzeug trifft. Der Strahl wird vom Werkzeug abgelenkt. In der 1b ist das Zerspanungswerkzeug durch einen vorangegangenen Bruch verkürzt, so dass der Strahl ungehindert auf den Körper 8a trifft. Der Körper 8a ist erfindungsgemäß ein Vibrationssensor, der nicht den statischen Auftreffdruck, sondern ausschließlich dessen dynamischen Anteil registriert, der sich zwangsläufig durch die Turbulenz im auftreffenden Kühlschmierstoffstrahl 4a oder Druckluftstrahl 4b ergibt. Ein Vibrationssensor hat den Vorteil, dass er weder eine kleine zu treffende Druckmessöffnung, noch ein besonders nachgiebiges und damit beschädigungsempfindliches Element benötigt. Er kann aus einem massiven Metallgehäuse mit beispielsweise einer keramischen oder metallenen Aufprallfläche auch mit Wandstärken über 1 mm hergestellt werden, hinter der sich beispielsweise ein Piezoelement als Beschleunigungssensor befindet. Während der Strahl auf die harte Aufprallfläche des Vibrationssensors 8a prasselt, werden im Piezoelement durch die Druckwellen Messspannungen erzeugt, die sich elektronisch deutlich auswerten und anzeigen bzw. mit Grenzwerten vergleichen lassen. Der Sensor ist normalerweise über ein Kabel, das innerhalb eines Schutzrohres verlegt wird, mit dem Auswertesystem verbunden. Das Auswertesystem ist hier nicht gezeigt bzw. nicht näher beschrieben, da es Stand der Technik und nicht Gegenstand der Erfindung ist. Die Verbindung mit dem Auswertesystem ist übrigens kein Muss, die Elektronik des Auswertesystem kann sich auch schon im Gehäuse des Vibrationssensors befinden. 1a shows the example of the drill breakage control a cooling lubricant jet 6a or compressed air jet 6b , the on an intact Zerspanungswerk meets. The beam is deflected by the tool. In the 1b The cutting tool is shortened by a previous fracture, allowing the beam to pass unhindered on the body 8a meets. The body 8a is a vibration sensor according to the invention, which does not register the static impact pressure, but only its dynamic component, which inevitably by the turbulence in the impinging cooling lubricant jet 4a or compressed air jet 4b results. A vibration sensor has the advantage that it requires neither a small pressure measuring opening to be hit, nor a particularly yielding and thus damage-sensitive element. It can be made of a solid metal housing with, for example, a ceramic or metal impact surface with wall thicknesses above 1 mm, behind which, for example, a piezoelectric element is located as an acceleration sensor. While the beam hits the hard impact surface of the vibration sensor 8a perturbation, measuring voltages are generated in the piezoelectric element by the pressure waves, which can be electronically evaluated and displayed clearly or compared with limit values. The sensor is usually connected to the evaluation system via a cable that is routed inside a protective tube. The evaluation system is not shown or described in detail here, since it is prior art and not the subject of the invention. Incidentally, the connection to the evaluation system is not a must, the electronics of the evaluation system can already be located in the housing of the vibration sensor.

Überschreitet der Vibrationspegel einen bestimmten Grenzwert, der oberhalb der Grundvibrationen beispielsweise der Halterung des Vibrationssensors 8a oder auch oberhalb der durch anderen herumspritzenden Kühlschmierstoff erzeugte Vibrationen liegt, so ist das ein eindeutiges Zeichen für den Bruch eines Bohrers. Die Auswertung erfolgt natürlich vorzugsweise genau in dem Moment, wo das Werkzeug im Strahl erwartet wird.If the vibration level exceeds a certain limit, which is above the basic vibrations, for example, the mounting of the vibration sensor 8a or even above the vibrations generated by other lubricating coolant, this is a clear indication of the breakage of a drill. Of course, the evaluation preferably takes place exactly at the moment when the tool is expected in the beam.

Anstatt den Kühlschmierstoffstrahl 6a oder Druckluftstrahl 6b direkt auf den Vibrationssensor zu richten, kann er alternativ auf eine Prallplatte gerichtet werden, die durchaus auch Bestandteil der normalen Maschinenraumauskleidung sein kann (s. 2a. und 2b). Dann nimmt ein Vibrationssensor 8b die Schwingungen der Platte auf, auf die der Strahl auftrifft. Damit kann der Vibrationssensor aus dem direkten Spänebereich des Arbeitraums der Werkzeug maschine entfernt und geschützt montiert werden. Der Vibrationssensor 8b ist intern ähnlicher Bauart wie der in 1a und 1b gezeigte Vibrationssensor 8a, nur dass er über eine anderes Gehäuse verfügt, das eine Befestigung auf der Prallplatte ermöglicht. Die Details der Sensorkonstruktion sind hier nicht beschrieben, da sie nicht Bestandteil der Erfindung, sondern Stand der Technik sind.Instead of the cooling lubricant jet 6a or compressed air jet 6b can be directed directly to the vibration sensor, it can alternatively be directed to a baffle plate, which may well be part of the normal engine room lining (s. 2a , and 2 B ). Then take a vibration sensor 8b the vibrations of the plate hit by the beam. Thus, the vibration sensor can be removed from the direct chip area of the working space of the machine tool and mounted protected. The vibration sensor 8b is internally similar in construction as the one in 1a and 1b shown vibration sensor 8a except that it has a different housing that allows attachment to the baffle plate. The details of the sensor construction are not described here, since they are not part of the invention, but state of the art.

Die Vibrationen durch die Turbulenzen eines auftreffenden Kühlschmierstoffstrahls 6a können auch werkzeugseitig gemessen werden, indem beispielsweise am Gehäuse 1 der Werkzeugspindel der Vibrationssensor 8b befestigt wird, siehe 3a und 3b. Die durch den auf die Werkzeugspitze prasselnden Kühlschmierstoffstrahl erzeugten Körperschallwellen gelangen über die Werkzeugaufnahme mit Werkzeugspindel 2 zum Spindelgehäuse 1 und von dort zum Vibrationssensor 8b.The vibrations caused by the turbulence of an impinging jet of cooling lubricant 6a can also be measured on the tool side, for example by the housing 1 the tool spindle of the vibration sensor 8b is attached, see 3a and 3b , The structure-borne sound waves generated by the coolant lubricant jet pattering on the tool tip pass through the tool holder with the tool spindle 2 to the spindle housing 1 and from there to the vibration sensor 8b ,

Die Auswertung der dort gemessenen Vibrationen erfolgt logisch nun genau anders herum als bei den oben beschriebenen Methoden zu 1a/b und 2a/b: Bei intaktem Bohrer werden Vibrationen durch den auftreffenden Kühlschmierstoff erzeugt, bei gebrochenem Bohrer nicht.The evaluation of the vibrations measured there is logically now exactly the other way around than in the methods described above 1a /Federation 2a / b: When the drill is intact, vibrations are generated by the impacting coolant, not when the drill is broken.

Die Vibrationen eines auf dem Werkzeug auftreffenden Druckluftstrahls 6b erzeugen ihrerseits aufgrund der sich an der Werkzeugspitze bildenden Turbulenzen Druckwellen, die sich über die Umgebungsluft ausbreiten und mit einem Vibrationsaufnehmer 8a in unmittelbarer Nähe des Werkzeuges gemessen werden können. Der Abstand des Vibrationssensors 8a vom Bohrer beträgt beispielsweise 3–10 cm, der Abstand der Strahldüse 5 vom Werkzeug 3–5 cm. Da die Intensität der Schallwellen enorm hoch ist, muss kein empfindliches Luftschallmikrophon, das ja eine verletzliche Membran hätte, verwendet werden, sondern es kann auf einen robusten Vibrationsaufnehmer 8a zurückge griffen werden wie derjenige, der zu der Anordnung in 1a und 1b gezeigt wurde. Die Auswertung bzgl. Werkzeugbrucherkennung erfolgt wie zu 3a und 3b beschrieben.The vibrations of a jet of compressed air impinging on the tool 6b In turn, due to the turbulence forming at the tool tip, pressure waves propagate across the ambient air and with a vibration pickup 8a can be measured in the immediate vicinity of the tool. The distance of the vibration sensor 8a from the drill, for example, 3-10 cm, the distance of the jet nozzle 5 from the tool 3-5 cm. Since the intensity of the sound waves is enormously high, no sensitive airborne microphone, which would indeed have a vulnerable membrane, must be used, but it can rely on a robust vibration pickup 8a the same as the one which led to the order in 1a and 1b was shown. The evaluation with regard to tool breakage detection takes place as to 3a and 3b described.

Das in den Figuren als Bohrer gezeigte Werkzeug kann auch ein Fräser, Schleifstift, Stanzwerkzeug oder ein beliebiges anderes Werkzeug sein, das durch den Bruch einer Schneide sich verkürzt und dadurch einen Kühlschmierstoff- oder Durckluftstrahl anders ablenkt als im intakten Zustand.The a tool shown in the figures as a drill can also be a milling cutter, Grinding pin, punching tool or any other tool, which shortens itself by the break of a cutting edge and thereby deflects a cooling lubricant or compressed air jet differently as in the intact state.

In allen genannten vier Methoden kann das Werkzeug auch durch ein Werkstück ersetzt werden, wenn es darum geht zu kontrollieren, ob ein Werkstück durch ein Abstechwerkzeug oder eine Säge ordnungsgemäß abgetrennt wurde. Diese Aufgabe stellt sich in Stangendrehautomaten oder Rundtaktautomaten, die vom Coil arbeiten.In All the above four methods can also be achieved by a workpiece be replaced when it comes to controlling whether a workpiece properly separated by a parting tool or a saw has been. This task arises in automatic bar turning machines or rotary indexing machines, that work from the coil.

Der Anwendungsbereich dieser Erfindung bezieht sich auch auf die Kontrolle der vollständigen Abarbeitung von Material, wie beispielsweise bei der Herstellung einer Durchgangsbohrung. Hierzu wird das Prüfmedium Kühlschmierstoff oder Druckluft durch die Bohrung gedrückt oder geschossen und das Austreten des Mediums am anderen Ende der Bohrung durch das Auftreffen auf einen Vibrationssensor mit oder ohne vorgeschaltete Prallplatte überprüft.The scope of this invention also relates to the control of complete processing of material, such as in the production of a through bore. For this purpose, the test medium coolant or compressed air is pressed or shot through the hole and the leakage of the medium at the other end of the Bore checked by hitting a vibration sensor with or without upstream baffle plate.

Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit der genannten Methoden in Arbeitsraum einer Werkzeugmaschine ist in der Regel eine frequenzselektive Auswertung der Vibrationen erforderlich, um ausreichend resistent gegenüber Fehlschaltungen zu sein, die sich beispielsweise durch herumspritzenden Kühlschmierstoff aus anderen Kühlschmierstoffdüsen oder durch laufende Antriebe ergeben. D. h. die Frequenzen störender Nebengeräusche werden elektronisch bedampft, bevor der Vibrationspegel mit dem Grenzwert verglichen wird.to Ensuring the functionality of the mentioned methods in working space of a machine tool is usually a frequency-selective evaluation the vibrations required to be sufficiently resistant To be faulty, for example, by spraying coolant from other coolant nozzles or by running Drives result. Ie. the frequencies of disturbing background noises are electronically vaporized before the vibration level with the Limit value is compared.

11
Spindelgehäusespindle housing
22
Werkzeugaufnahme mit Werkzeugspindeltool holder with tool spindle
3a, b3a, b
Zerspanungswerkzeug intakt 3a und gebrochen 3b Cutting tool intact 3a and broken 3b
4a, b4a, b
Zuführung von Kühlschmierstoff 4a oder Druckluft 4b Supply of cooling lubricant 4a or compressed air 4b
55
Strahlformer mit Strahldüsebeamformer with jet nozzle
6a, b6a, b
Kühlschmierstoffstrahl 6a oder Druckluftstrahl 6b Coolant jet 6a or compressed air jet 6b
77
Vom Werkzeug abgelenkter Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahlfrom Tool deflected coolant or compressed air jet
8a8a
Vibrationssensor mit rückwärtiger Befestigungsmöglichkeit (Gewinde, hier beispielhaft mit Kabelführung durch das Gewinde)vibration sensor with rear attachment option (Thread, here by way of example with cable guide through the Thread)
8b8b
Vibrationssensor zur Befestigung auf der Fläche, von der er Schwingungen aufnimmtvibration sensor for attachment to the surface from which he oscillates picks up
99
Prallplatte oder Auskleidungsblech des Arbeitsraums der Werkzeugmaschineflapper or lining sheet of the working space of the machine tool

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - CH 412520 [0002] - CH 412520 [0002]
  • - EP 0657245 A1 [0003] EP 0657245 A1 [0003]
  • - JP 2001-150301 A [0004, 0006] - JP 2001-150301 A [0004, 0006]
  • - DE 10240764 B4 [0005] - DE 10240764 B4 [0005]

Claims (7)

Verfahren zur Erkennung bruchbedingter Werkzeugbeschädigungen in Werkzeugmaschinen, gekennzeichnet dadurch, dass die während des Auftreffens eines turbulent strömenden Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls, dessen Bahn durch das gebrochene Werkzeug nicht abgelenkt oder durch das zuvor vom gebrochenen Werkzeug unvollständig bearbeitete Werkstück abgelenkt wird, veränderten Vibrationen bzw. Schallwellen gemessen und mit Grenzwerten verglichen werden.Method for detecting fracture-induced tool damage in machine tools, characterized in that during the impingement of a turbulently flowing coolant lubricant or jet of compressed air, its orbit through the broken tool not distracted or by the previously incomplete machined from the broken tool Workpiece is deflected, changed vibrations or sound waves are measured and compared with limit values. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die an einem in Flugrichtung des Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls hinter dem Werkzeug oder Werkstück liegenden Vibrationssensor durch das Auftreffen bzw. Nichtauftreffen des Strahls entstehenden Vibrationen gemessen und mit Grenzwerten verglichen werden.Method according to claim 1, characterized in that that at one in the direction of flow of the cooling lubricant or compressed air jet behind the tool or workpiece lying vibration sensor by the impact or non-impact of the beam resulting vibrations measured and with limits be compared. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die an einer in Flugrichtung des Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls hinter dem Werkzeug oder Werkstück liegenden Prallplatte durch das Auftreffen bzw. Nichtauftreffen des Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls entstehenden Vibrationen gemessen und mit Grenzwerten verglichen werden.Method according to claim 1, characterized in that that at an in the direction of flow of the cooling lubricant or compressed air jet behind the tool or workpiece lying baffle plate by the impact or non-impact of the cooling lubricant or compressed air jet Measured vibrations and compared with limits. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die an dem in Flugrichtung des Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls hinter dem Werkzeug oder Werkstück liegenden Auskleidungsblech des Arbeitsraumes der Maschine durch das Auftreffen bzw. Nichtauftreffen des Kühlschmierstoff- oder Druckluftstrahls entstehenden Vibrationen gemessen und mit Grenzwerten verglichen werden.Method according to claim 1, characterized in that that at the in the direction of the cooling lubricant or Compressed air jet behind the tool or workpiece Lining panel of the working space of the machine by the impingement or non-impingement of the coolant or compressed air jet resulting vibrations were measured and compared with limit values become. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Vibrationen beim Auftreffen eines Kühlschmierstoffstrahls auf das bruchbedingt noch nicht verkürzte Werkzeug bzw. auf das im Strahl befindliche Werkstück dadurch gemessen werden, dass ein Vibrationssensor entweder die Körperschallschwingungen direkt am Werkzeug oder Werkstück misst, oder an ei nem Maschinenteil, das körperschallleitend mit dem Werkzeug bzw. Werkstück verbunden ist.Method according to claim 1, characterized in that that the vibrations occur when a cooling lubricant jet hits on the fracture-related yet not shortened tool or thereby measured on the workpiece located in the beam be that a vibration sensor either the structure-borne sound vibrations directly on the tool or workpiece, or on one of them Machine part, the structure-borne sound with the tool or workpiece is connected. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Luftschall bzw. die über die Luft übertragenen Druckwellen beim Auftreffen eines Druckluftstrahls auf das bruchbedingt noch nicht verkürzte Werkzeug bzw. auf das im Strahl befindliche Werkstück dadurch gemessen wird, dass ein als Luftschallmikrofon verwendeter Vibrationssensor in der Nähe des Auftreffpunktes angeordnet wird.Method according to claim 1, characterized in that that the airborne sound or the transmitted over the air Pressure waves upon impact of a jet of compressed air on the fracture not yet shortened tool or on the workpiece located in the beam is measured by a microphone used as an airborne microphone Vibration sensor arranged near the point of impact becomes. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die gemessenen Schallsignale elektronisch gefiltert werden, um Frequenzen störender Nebengeräusche zu unterdrücken.Method according to claim 1, characterized in that that the measured sound signals are filtered electronically, to suppress frequencies of disturbing background noises.
DE102008009570A 2008-02-16 2008-02-16 Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values Withdrawn DE102008009570A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008009570A DE102008009570A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008009570A DE102008009570A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008009570A1 true DE102008009570A1 (en) 2009-08-20

Family

ID=40874063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008009570A Withdrawn DE102008009570A1 (en) 2008-02-16 2008-02-16 Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008009570A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112894487A (en) * 2021-01-22 2021-06-04 苏州维嘉科技股份有限公司 Broken cutter detection device and method of circuit board processing equipment
CN113352148A (en) * 2021-08-10 2021-09-07 山东中科普锐检测技术有限公司 Integrated type broken cutter detection device and detection method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH412520A (en) 1962-09-04 1966-04-30 Ceske Z Motocyklove Narodni Po Device for checking cutting tools
DE3627796C1 (en) * 1986-08-16 1987-10-22 Klaus Dipl-Ing Nordmann Device for monitoring the state and breakage of rotating tools by means of measurements of structure-borne sound
EP0657245A1 (en) 1993-12-07 1995-06-14 Paul-André Audemars Device for detecting breakage or presence of a tool, using a fluid-jet
JP2001150301A (en) 1999-11-26 2001-06-05 Taco Co Ltd Cutting system
DE10240764A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-18 Nordmann, Klaus, Dr.-Ing. Broken tool detection device for use with a machine tool, uses the lubrication jet together with a pressure measurement arrangement to monitor the change in blocking pressure caused by the presence or absence of a tool

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH412520A (en) 1962-09-04 1966-04-30 Ceske Z Motocyklove Narodni Po Device for checking cutting tools
DE3627796C1 (en) * 1986-08-16 1987-10-22 Klaus Dipl-Ing Nordmann Device for monitoring the state and breakage of rotating tools by means of measurements of structure-borne sound
EP0657245A1 (en) 1993-12-07 1995-06-14 Paul-André Audemars Device for detecting breakage or presence of a tool, using a fluid-jet
JP2001150301A (en) 1999-11-26 2001-06-05 Taco Co Ltd Cutting system
DE10240764A1 (en) * 2002-08-30 2004-03-18 Nordmann, Klaus, Dr.-Ing. Broken tool detection device for use with a machine tool, uses the lubrication jet together with a pressure measurement arrangement to monitor the change in blocking pressure caused by the presence or absence of a tool
DE10240764B4 (en) 2002-08-30 2005-07-28 Nordmann, Klaus, Dr.-Ing. Device for detecting the position and the fracture-related shortening of a tool or workpiece in a machine tool

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112894487A (en) * 2021-01-22 2021-06-04 苏州维嘉科技股份有限公司 Broken cutter detection device and method of circuit board processing equipment
CN113352148A (en) * 2021-08-10 2021-09-07 山东中科普锐检测技术有限公司 Integrated type broken cutter detection device and detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2730906B1 (en) Device and method for monitoring the state of a roller bearing
EP2631616B1 (en) Method and apparatus for vibration analysis and pattern databases therefor and use of a pattern database
DE102007029787B3 (en) Method for determining a point of contact of a laser beam at an edge of a body and laser processing machine
DE102010039525A1 (en) Testing quality of workpiece machining, comprises cutting workpiece to form aperture on it, and passing workpiece in aperture forming region, through a sensor, preferably distance sensor during and/or after cutting
DE102006038795A1 (en) Monitoring device for a laser processing device
DE102016217758B3 (en) Method and device for process monitoring in a welded seam formed by means of collision welding
DE4230708A1 (en) Device for monitoring the working condition of a drill
WO2011035888A1 (en) Laser machining head having a focal position adjustment unit, and a system and a method for adjusting a focal position of a laser beam
DE102005010847B4 (en) Device for measuring an exiting liquid
DE102016214699A1 (en) Method and device for machining a workpiece on a numerically controlled machine tool
WO2010051938A1 (en) Method for executing deep bores and chip detector therefor
DE4114492C2 (en) Method and device for material processing using a laser
DE102008009570A1 (en) Break-condition detecting method for machine tool of automatic lathe, involves determining whether path of lubricant or radiations is deflected, and measuring and comparing changed vibrations and/or acoustic waves with threshold values
EP2338635B1 (en) Equipment and method for laser protection by vibration measurement
DE3829825C2 (en)
DE3935528A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING PULSED LASER SYSTEMS IN MATERIAL PROCESSING
DE10240764B4 (en) Device for detecting the position and the fracture-related shortening of a tool or workpiece in a machine tool
EP0994250A2 (en) High-pressure sensor
DE4432608B4 (en) Device and method for tool break detection in machine tools
DE102016113950A1 (en) Joining method and joining device for carrying out the joining method
DE19615615A1 (en) Optical component e.g. lens monitoring system and fault detection
DE3638814A1 (en) PROCESS OR MACHINE CONTROL SENSOR
DE10234590C1 (en) Surface topology irregularity detection device uses detection and evaluation of sound generated by gas stream directed onto examined surface
DE3511140C2 (en)
EP0429443A1 (en) Device for monitoring rotating tools

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee