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Die
Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme, eine Bohrvorrichtung mit
einer Werkzeugaufnahme sowie ein Verfahren zur Messung der auf ein Drehwerkzeug
in einer Werkzeugaufnahme wirkenden Kraft und ein Verfahren zur
Erzeugung einer Bohrung.
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Beim
Erstellen von Bohrungen treten zwischen dem Drehwerkzeug, das ein
Bohrer oder ein Gewindebohrer sein kann, und der Maschine, insbesondere
der Maschinenspindel, teilweise erhebliche Kräfte in Richtung
der Achse des Bohrers auf, die auch als Axialkräfte bezeichnet
werden.
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In
diesem Zusammenhang ist beispielsweise in der
EP 1 683 595 A1 ein axiales
Spiel zwischen der Bohreraufnahme und dem Futterschaft offenbart.
Die
DE 39 02 559 A1 offenbart
einen leichtgängigen Längenausgleich in Axialrichtung.
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Übliche
Werkzeugaufnahmen nach dem Stand der Technik ermitteln und berücksichtigen
die beim Erstellen von Bohrungen auftretenden Axialkräfte
jedoch nicht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Werkzeugaufnahme sowie ein zugehöriges
Verfahren bereitzustellen, bei der/dem die auftretenden Axialkräfte
ermittelbar sind oder berücksichtigt werden können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der
Erfindung eine Werkzeugaufnahme gemäß Anspruch
1, eine Werkzeugaufnahme, eine Bohrvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen
Werkzeugaufnahme, ein Verfahren zur Messung der auf ein Drehwerkzeug
in einer Werkzeugaufnahme wirkenden Kraft sowie ein Verfahren zur
Erzeugung einer Bohrung oder eines Gewindes vorgeschlagen.
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Gemäß Anspruch
1 betrifft die Erfindung eine Werkzeugaufnahme,
- a)
wobei ein erster Bereich, insbesondere ein erster Endbereich, der
Werkzeugaufnahme drehfest mit einem Maschinenteil, insbesondere
mit einer Maschinenspindel oder einem Maschinenfutter, verbindbar
oder verbunden ist,
- b) wobei ein zweiter Bereich, insbesondere ein zweiter Endbereich,
der Werkzeugaufnahme drehfest mit einem Drehwerkzeug verbindbar oder
verbunden ist,
- c) wobei der Abstand zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten
Bereich veränderbar ist,
- d) wobei in oder an der Werkzeugaufnahme eine Wegmessvorrichtung
angeordnet ist, so dass eine Verschiebung und/oder ein Abstand und/oder
die Änderung eines Abstands zwischen einem ersten Messort
(oder: Messpunkt, Messstelle) an dem ersten Bereich und einem zweiten
Messort (oder: Messpunkt, Messstelle) an dem zweiten Bereich messbar
oder ermittelbar ist.
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Insofern
ist der Abstand und/oder die Änderung des Abstands zwischen
dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich vom Benutzer der Maschine
beobachtbar oder erfassbar, so dass dieser beispielsweise bei Erzeugung
eines Gewindes manuell die Vorschubgeschwindigkeit anpassen kann.
Des weiteren kann eine erhöhte Kraft in Axialrichtung,
insbesondere bei Bohrwerkzeugen, auf einen erhöhten Verschleiß hinweisen
und somit dem Benutzer anzeigen, dass das Werkzeug geschärft
oder erneuert werden sollte.
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Bevorzugt
ist die Werkzeugaufnahme und/oder das Drehwerkzeug um eine Achse
drehbar ist, entlang derer eine Axialrichtung verläuft,
- a) wobei besonders bevorzugt der Abstand zwischen
dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich entlang der Achse in
Axialrichtung veränderbar ist und/oder
- b) wobei besonders bevorzugt der Abstand und/oder die Änderung
des Abstands zwischen dem ersten Messort an dem ersten Bereich und dem
zweiten Messort an dem zweiten Bereich entlang der Achse in Axialrichtung
messbar oder ermittelbar ist und/oder
- c) wobei besonders bevorzugt aus der Messung des Abstands und/oder
der Änderung des Abstands die auf das Drehwerkzeug in Axialrichtung einwirkende
Kraft ermittelbar ist.
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Bevorzugt
ist zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ein Kopplungsbereich
angeordnet, wobei in dem Kopplungsbereich ein erstes Kopplungselement
in Axialrichtung verschiebbar mit einem zweiten Kopplungselement
koppelbar ist, wobei der erste Bereich, insbesondere in Axialrichtung unverschiebbar,
mit dem ersten Kopplungselement verbunden ist, wobei der zweite
Bereich, insbesondere in Axialrichtung unverschiebbar, mit dem zweiten
Kopplungselement verbunden ist, wobei durch die Wegmessvorrichtung
die Verschiebung und/oder der Abstand und/oder die Änderung
des Abstands zwischen dem ersten Kopplungselement und dem zweiten
Kopplungselement in Axialrichtung messbar ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem zweiten
Bereich der Werkzeugaufnahme und dem Drehwerkzeug ein Spannwerkzeug
oder eine Spannzange angeordnet. Dies erleichtert die Fixierung
und/oder die Entnahme des Drehwerkzeugs.
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Bevorzugt
ist das Drehwerkzeug ein Bohrer oder Gewindebohrer und/oder die
Werkzeugaufnahme ist ein Gewindeschneidfutter. Insbesondere, aber nicht
nur, bei Gewindebohrern, ist eine Messung oder Beobachtung von Längenänderungen
zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich sinnvoll, da für
das Schneiden von Gewinden gleichmäßig wirkende
und/oder nicht zu hohe Axialkräfte vorteilhaft sind. Stark
erhöhte Axialkräf te können beim Schneiden
von Gewinden auf eine im Verhältnis zur Drehzahl nicht
optimale Vorschubgeschwindigkeit hinweisen, die zu einem Verschnitt
und somit außerhalb der zulässigen Toleranzen
liegenden Gewinde führen kann, da in diesem Fall in übermäßigem
Maße mit den Flanken des Gewindeschneiders geschnitten wird.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Werkzeugaufnahme
ein erstes Halteteil, das den ersten Bereich ausbildet, und/oder
die Werkzeugaufnahme umfasst ein zweites Halteteil, das den zweiten
Bereich ausbildet, wobei der Abstand zwischen dem ersten Halteteil
und dem zweiten Halteteil veränderbar ist.
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Bevorzugt
ist die Wegmessvorrichtung am ersten Halteteil befestigt und die
Abstandsmessung erfolgt aus dem Abstand zwischen dem ersten Halteteil
und dem zweiten Halteteil. Das erste Halteteil eignet sich in besonderem
Maße für die Unterbringung der Wegmessvorrichtung,
da dieses in der Regel einen größeren Umfang als
das zweite Halteteil und somit einen größeren
Bauraum für die Wegmessvorrichtung aufweist.
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Bevorzugt
umfasst die Wegmessvorrichtung ein Zentralteil,
- a)
wobei das Zentralteil zumindest im Wesentlichen innerhalb des ersten
Halteteils angeordnet ist und/oder
- b) wobei das Zentralteil
- b1) ein Spannungsversorgungselement, insbesondere eine Batterie
oder einen Akkumulator, und/oder
- b2) Einstellelemente zur Festlegung des Zusammenhangs zwischen
Abstand und/oder der Änderung des Abstands zwischen dem
ersten Bereich und dem zweiten Bereich und der hierzu aufzuwendenden
Kraft und/oder zur Festlegung eines Nullpunkts oder Bezugspunkts
für die aufzuwendende Kraft in Axialrichtung und/oder
- b3) eine Auswerteeinheit zur Ermittlung der auf das Drehwerkzeug
aufgewendeten Kraft in Axialrichtung aus dem gemessenen Abstands und/oder
der Änderung des Abstands zwischen dem ersten Bereich und
dem zweiten Bereich in Axialrichtung und/oder
- b4) eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der ermittelten Kräfte
aufweist.
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Ein
Zentralteil, das neben einem Spannungsversorgungselement Einstellelemente,
eine Auswerteeinheit sowie eine Anzeigeeinheit aufweist und Zentralteil
zumindest im Wesentlichen innerhalb des ersten Halteteils angeordnet
ist, ist besonders vorteilhaft, da in diesem Fall nicht nur die
Messung, sondern auch die Auswertung und Anzeige der Messwerte kompakt
und robust unterbringbar ist, da beispielsweise weitere externe
Komponenten oder Kabel zumindest nicht zwingend erforderlich sind.
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Bevorzugt
ist durch die Auswerteeinheit der maximal und/oder minimal auftretenden
Abstand und/oder die maximale und/oder minimale Änderung des
Abstands messbar. Dies ermöglicht entsprechend die Ermittlung
der Kraft, die maximal in Axialrichtung auf das Drehwerkzeug eingewirkt
hat, die ansonsten möglicherweise nur schwer ermittelbar
ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Wegmessvorrichtung
einen Wegmesser zur Messung des Abstands und/oder der Änderung
des Abstands zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich
auf, der sich vom Zentralteil weg erstreckt.
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Bevorzugt
ist die Wegmessvorrichtung in eine erste Ausnehmung des ersten Halteteils
eingepasst, wobei bevorzugt zwischen der ersten Ausnehmung und der
Wegmessvorrichtung ein sichelförmiges Teil zur Angleichung
des Innendurchmessers der ersten Ausnehmung an den Außendurchmesser
der Wegmessvorrichtung, insbesondere des Zentralteils, angeordnet
ist. Dies ermöglicht eine stabile Verankerung der Wegmessvorrichtung
im ersten Halteteil.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist auf der in Bezug
auf die Achse gegenüberliegenden Seite des ersten Halteteils
eine zweite Ausnehmung angeordnet, die durch die erste Ausnehmung
entstehende Unwuchten ausglei chen soll. Hierdurch wird ein gleichmäßiger
Lauf der Werkzeugaufnahme erleichtert.
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Bevorzugt
sind der erste Bereich und der zweite Bereich, insbesondere das
erste Halteteil und das zweite Halteteil, durch wenigstens ein elastisches
Element, insbesondere ein Elastomer oder ein Federelement, gekoppelt,
so dass die Ausübung einer Bewegung des Drehwerkzeugs in
Axialrichtung eine vorbestimmte Kraft in Axialrichtung erfordert
und so die Zuordnung einer Bewegung des Drehwerkzeugs in Axialrichtung
zu einer Kraft in Axialrichtung möglich ist.
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Bevorzugt
verbindet eine Madenschraube oder ein Passstift das erste Halteteil
und das zweite Halteteil.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Madenschraube
oder der Passstift in axialer Richtung fest mit dem zweiten Halteteil
gekoppelt, insbesondere indem diese(r) in eine Bohrung des zweiten Halteteils
eingreift, wobei sich die Bohrung bevorzugt bis zu einer inneren
Bohrung des zweiten Halteteils erstreckt, die auch das Drehwerkzeug
aufnehmen kann.
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Bevorzugt
ist das elastische Element ein Elastomer, das die Madenschraube
oder den Passstift ringförmig umgibt, oder, insbesondere
zylinderförmig und/oder zentral in diesen eingreift, so
dass die Madenschraube in Axialrichtung unter Krafteinwirkung verschiebbar
mit dem Halteteil verbunden ist.
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Bevorzugt
verläuft entlang der Achse ein Kühlmittelkanal.
Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise die Kühlung
des Drehwerkzeugs.
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Des
weiteren betrifft die Erfindung eine Bohrvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen
Werkzeugaufnahme, die eine Steuerung zur Steuerung einer Vorschubgeschwindigkeit
des Drehwerkzeugs umfasst, wobei die Steuerung Mittel umfasst, die
eine Änderung des Abstands zwischen dem ersten Be reich
und dem zweiten Bereich bei der Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit
berücksichtigen.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Messung der auf ein Drehwerkzeug
in einer Werkzeugaufnahme, insbesondere gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche, wirkenden Kraft,
- a) wobei ein, insbesondere maximaler und/oder minimaler, Abstand
und/oder eine, insbesondere maximale und/oder minimale, Änderung
des Abstands zwischen einem oder dem ersten Messort an dem oder
einem ersten Bereich, insbesondere ersten Endbereich, und einem
oder dem zweiten Messort an einem oder dem zweiten Bereich, insbesondere
zweiten Endbereich, der Werkzeugaufnahme gemessen oder ermittelt
wird,
- b) wobei dem Abstand und/oder der Änderung des Abstands
zwischen dem ersten Messort an dem ersten Bereich und dem zweiten
Messort an dem zweiten Bereich der Werkzeugaufnahme in Axialrichtung
eine vorbestimmte Kraft in Axialrichtung zugeordnet ist,
- c) wobei aus dem gemessenen Abstand und/oder der gemessenen Änderung
des Abstands zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich
die auf das Drehwerkzeug aufgewendete Kraft in Axialrichtung ermittelt
wird,
- d) wobei die ermittelte Kraft auf einem Anzeigeelement anzeigt
wird.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung einer Bohrung,
insbesondere einer Gewindebohrung, oder eines Gewindes
- a) wobei eine Vorschubgeschwindigkeit bestimmt wird, mit der
ein Drehwerkzeug in die Bohrung geschoben wird,
- b) wobei eine Änderung des Abstands zwischen einem
ersten Messort an einem ersten Bereich, insbesondere einem ersten
Endbereich, und einem zweiten Messort an einem zweiten Bereich, insbesondere
einem zweiten Endbereich, der Werkzeugaufnahme gemessen oder ermittelt wird,
- c) wobei die Änderung des Abstands bei der Ermittlung
der Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigt wird.
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Bevorzugt
wird die Vorschubgeschwindigkeit bei einer Verringerung des Abstands
verringert und/oder bei einer Erhöhung des Abstands erhöht.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren genauer erläutert,
wobei
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1 eine
erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme in seitlicher
Ansicht,
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2 die
Werkzeugaufnahme gemäß 1 in einer
ersten Schnittansicht,
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3 die
Werkzeugaufnahme gemäß den 1 und 2 in
einer zweiten, zur ersten Schnittansicht gemäß 2 orthogonalen,
Schnittansicht,
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4 eine
weitere Schnittansicht einer erfindungsgemäßen
Werkzeugaufnahme und
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5 eine
seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme
zeigt.
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Die 1 bis 5 zeigen
eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme 1,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Gewindeschneidfutter realisiert
ist.
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Ein
erster Bereich 10 bildet ein maschinenseitiges Halteteil
aus, das mit einem, in der Figur nicht dargestellten, Maschinenteil, üblicherweise
einer Maschinenspindel oder einem Maschinenfutter, verbindbar ist.
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Ein
zweiter Bereich 20 der Werkzeugaufnahme 1 dient
zur Aufnahme eines, lediglich in 6 teilweise
dargestellten, Drehwerkzeugs 6, wobei das Drehwerkzeug,
insbesondere ein Gewindebohrer, auch zusätzlich durch eine
Spannzange 40 fixiert sein kann.
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Die
Werkzeugaufnahme 1 sowie das Drehwerkzeug 6 sind
um eine gemeinsame Achse A drehbar.
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Die
Werkzeugaufnahme 1 umfasst ein erstes Halteteil 2,
an dem das erste, maschinenseitige Ende 10 angeordnet ist,
sowie ein zweites Halteteil 3, an dem das zweite, werkzeugseitige
Ende 20 der Werkzeugaufnahme 1 angeordnet ist.
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Das
erste Halteteil 2 weist in Richtung zum maschinenseitigen
Ende 10 eine Ringnut 100 auf.
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Die
beiden Halteteile 2 und 3 sind ineinander gesteckt
und durch ein Drehmomentmitnahmeelement 120 miteinander
verbunden, das eine begrenzte gegenseitige Bewegung der beiden Halteteile 2 und 3 in
axialer Richtung erlaubt. Das Drehmomentmitnahmeelement 120 kann
als Kugel oder auch als Zylinderwalze ausgebildet sein.
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Zwischen
dem ersten Bereich 10 und dem zweiten Bereich 20 ist
ein Kopplungsbereich 300 angeordnet. Im Kopplungsbereich 300 ist
ein erstes Kopplungselement 310 in Axialrichtung verschiebbar mit
einem zweiten Kopplungselement 320 koppelbar. Dabei ist
der erste Bereich 10 in Axialrichtung unverschiebbar mit
dem ersten Kopplungselement 310 verbunden. Der zweite Bereich 20 ist
in Axialrichtung unverschiebbar mit dem zweiten Kopplungselement 320 verbunden.
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Ein
weiteres Verbindungselement zwischen erstem Halteteil 2 und
zweitem Halteteil 3 wird durch eine Madenschraube 110 gebildet,
die alternativ auch als Passstift ausgebildet sein kann.
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Die
Madenschraube 110 ist in axialer Richtung fest mit dem
Halteteil 3 gekoppelt und greift dazu in eine Bohrung in
der zweiten Haltevorrichtung 3 ein, wobei sich die Bohrung
bis zur inneren Bohrung des zweiten Halteteils 3 erstreckt,
die auch das Drehwerkzeug aufnehmen kann.
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Die
Madenschraube 110 ist von einem ringförmigen Elastomer 130 umgeben, über
das die Madenschraube 110 in axialer Richtung unter Krafteinwirkung
verschiebbar mit dem Halteteil 2 verbunden ist. Insofern
ermöglicht die Verwendung des Elastomers die Zuordnung
einer Axialbewegung zu einer Axialkraft, da eine stärkere
Axialbewegung nur unter Aufwendung einer höheren Axialkraft
möglich ist, da das Elastomer stärker komprimiert
werden muss.
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Alternativ
oder zusätzlich zum beschriebenen ringförmigen
Elastomer sind auch andere Elemente verwendbar, bei denen zur Erwirkung
einer axialen Bewegung jeweils eine entsprechende Kraftbeaufschlagung
erforderlich ist. Beispielsweise könnte grundsätzlich
auch ein Elastomer in den Spalt zwischen erstem Halteteil 2 und
zweitem Halteteil 3 eingebracht werden oder ein Federelement
mit seinem erstem Ende mit dem Halteteil 2 und mit seinem zweiten
Ende mit dem zweitem Halteteil 3 verbunden werden.
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Um
die Schraube 110 sowie das Drehmomentmitnahmeelement 120 herum
ist ein Haltering 60 angeordnet, der durch Dichtungselemente 50 und 70 fluiddicht
mit dem ersten Halteteil 2 verbunden ist.
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Das
erste Halteteil 2 weist an seinem Zentralbereich einen
größeren Umfang als in den Kopplungsbereichen
auf, wobei es entlang dieses größeren Umfangs
des Zentralbereichs von einem dünnwandigen Rohrelement 150 umgeben
wird.
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Innerhalb
des ersten Halteteils 2 ist die Wegmessvorrichtung 4 angeordnet,
das durch Schrauben 160 an diesem fixiert ist und über
einen Wegmessser 90 mit dem zweiten Halteteil 3 in
Berührung ist. Am Ende des Wegmesssers 90 verengt
sich dieser auf einen nicht dargestellten, kugelförmigen
Messstößel, der die Bewegung aufnimmt.
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Die
Wegmessvorrichtung 4 ist vollständig innerhalb
des ersten Halteteils 2 angeordnet und umfasst neben dem
Wegmessser 90 eine nicht dargestellte Spannungsversorgung,
beispielsweise eine Batterie, eine Auswerteeinheit zur Umrechnung
der gemessenen axialen Längsbewegung in die zugehörige
Kraft, Einstellelemente 210 zur Festlegung des Zusammenhangs
zwischen Auslenkung und Krafteinwirkung und zur Festlegung eines
Nullpunkts oder Bezugspunkts für die axiale Auslenkung
sowie eine Anzeigeeinheit 200 zur Anzeige der ermittelten
Kräfte.
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Die
Wegmessvorrichtung 4 ist dabei in eine erste Ausnehmung 240 des
ersten Halteteils 2 eingepasst, wobei zwischen der ersten
Ausnehmung 240 und der Wegmessvorrichtung 4 ein
sichelförmiges Teil 220 zur Angleichung des Innendurchmessers des
ersten Halteteils 2 an den Außendurchmesser der
Wegmessvorrichtung 4 angeordnet ist.
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Auf
der in Bezug auf die Achse gegenüberliegenden Seite des
ersten Halteteils 2 ist eine zweite Ausnehmung 230 angeordnet,
die durch die erste Ausnehmung 240 entstehende Unwuchten
ausgleichen soll.
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Zwischen
dem ersten Halteteil 2 und dem Ring 150 sind seitlich
jeweils Dichtringe 170 und 180 angeordnet.
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Zentral
innerhalb der Werkzeugaufnahme verläuft in Axialrichtung
ein Kühlmittelkanal 5 mit einem Verbindungsrohr 80, über
das das Kühlmittel ohne Verluste vom ersten Halteteil 2 zur
zweiten Halteteil 3 gelangen kann.
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Mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme kann
der Betreiber der Maschine erkennen, ob eine Wegdifferenz zwischen
dem ersten Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3 auftritt.
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Durch
die Wegmessvorrichtung 4 ist die Verschiebung, der Abstand
und/oder die Änderung des Abstands zwischen dem ersten
Kopplungselement 310 und dem zweiten Kopplungselement 320 in
Axialrichtung messbar.
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Da,
wie oben beschrieben, eine axiale Bewegung nur durch Aufwendung
einer entsprechenden Kraft möglich ist, kann nun einer
gemessenen Wegdifferenz auch die hierzu aufgewendete Axialkraft
zugeordnet werden. Die Wegmessvorrichtung 4 misst dazu
die maximal auftretende Wegdifferenz, errechnet daraus die maximale
Axialkraft und zeigt die errechnete Kraft auf ihrem Anzeigeelement 200 an.
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Der
Betreiber erfährt somit, in welchem Maße axiale
Kräfte auftreten und kann daraufhin sein Bohrverhalten
anpassen.
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Bei
der Verwendung eines Bohrers kann dies bedeuten, dass der Verschleißzustand
des Bohrers erkennbar wird, da beispielsweise abgestumpfte Schneiden
bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl zu höheren
Axialkräften führen. Der Benutzer kann daran erkennen,
dass der Bohrer entweder geschärft oder erneuert werden
sollte.
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Beim
Schneiden von Gewinden entsteht eine weitgehend formschlüssige
Verzahnung zwischen Gewinde und Gewindebohrer, so dass eine gleichmäßiger
Krafteinwirkung im Verhältnis zur Drehzahl in axialer Richtung
von hoher Wichtigkeit für die Qualität des Gewindes
ist.
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Insofern
ist das Auftreten von erhöhten Axialkräften ein
wichtiges Indiz, dass die Vorschubgeschwindigkeit im Verhältnis
zur Drehzahl angepasst werden muss. Andernfalls kann es dazu kommen, dass
die Flanken des Gewindes verschnitten werden und somit die Maße
des Gewindes die zulässigen Toleranzen überschreiten.
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Hierzu
umfasst die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung in
einer weiteren Ausführungsform eine Steuerung zur Steuerung
des Vorschubs des Drehwerkzeugs.
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Die
Steuerung umfasst dabei Mittel, die die Änderung des Abstands
zwischen dem ersten Bereich 10 und dem zweiten Bereich 20 bei
der Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigen.
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Die
Steuerung dient insofern auch zur Steuerung des Vorschubs des Drehwerkzeugs.
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Dadurch
kann bei einer Verringerung des Abstands zwischen dem ersten Bereich 10 und
dem zweiten Bereich 20 die Vorschubgeschwindigkeit verringert
und bei einer Erhöhung des Abstands zwischen dem ersten
Bereich 10 und dem zweiten Bereich 20 die Vorschubgeschwindigkeit
erhöht werden.
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Die
Wegmessvorrichtung 4 umfasst ein Zentralteil mit im wesentlichen
kreisförmigem Querschnitt oder Umfang, das formschlüssig
in das erste Halteteil 2 eingefügt ist. Das erste
Halteteil 2 weist hierzu eine erste längliche
Ausnehmung 240 auf, deren Schmalseiten abgerundet sind.
Die Wegmessvorrichtung 4 ist in die erste Ausnehmung 240 des ersten
Halteteils 2 eingepasst. Zwischen der ersten Ausnehmung 240 und
der Wegmessvorrichtung 4 ist ein sichelförmiges
Teil 220 zur Angleichung des Innendurchmessers des ersten
Halteteils 2 an den Außendurchmesser der Wegmessvorrichtung 4 angeordnet.
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Das
Zentralteil umfasst eine Batterie oder einen Akkumulator zur Spannungsversorgung
sowie zwei Druckknöpfe als Einstellelemente zur Festlegung
des Zusammenhangs zwischen dem gemessenen Abstand oder der gemessenen Änderung
des Abstands und der hierzu aufzuwendenden Kraft zwischen dem ersten
Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3. Weiterhin
lässt sich mit Hilfe der Druckknöpfe ein Nullpunkt
oder Bezugspunkt für die aufzuwendende Kraft in Axialrichtung
festlegen.
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Innerhalb
des Zentralteils befindet sich ein Prozessor als Auswerteeinheit
zur Ermittlung der auf das Drehwerkzeug aufgewendeten Kraft in Axialrichtung
aus dem gemessenen Abstand oder der Änderung des Abstands
zwischen dem ersten Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3 in
Axialrichtung.
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Die
ermittelten Kräfte werden durch ein Display als Anzeigeeinheit
angezeigt.
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Alternativ
oder zusätzlich kann die Wegmessvorrichtung auch ein Funkmodul
enthalten, das die gemessenen Werte an einen Empfänger
außerhalb der Werkzeugaufnahme überträgt.
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Vom
Zentralteil der Wegmessvorrichtung in Richtung zum Drehwerkzeug
erstreckt sich ein Messstößel mit einem kugelförmigen
Messkopf an der Spitze.
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Der
kugelförmige Messkopf wird zunächst in Berührung
mit dem zweiten Halteteil gebracht. Die Messstelle am Messkopf ist
am ersten Halteteil oder Bereich 2 ausgebildet und bildet
den ersten Messort, die korrespondierende Messstelle am zweiten
Halteteil oder zweiten Bereich 3 bildet den zweiten Messort
aus. Anschließend wird per Tastendruck diese Position als
Referenzposition festgelegt. Ausgehend von der nun festgelegten
Referenzposition können nun Änderungen des Abstands
zwischen dem ersten Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3 bestimmt
werden.
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Zur
Messung der auf ein Drehwerkzeug in der Werkzeugaufnahme wirkenden
Kraft wird beispielsweise der maximale oder minimale Abstand oder
eine maximale oder minimale Änderung des Abstands zwischen
dem ersten Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3 der
Werkzeugaufnahme ermittelt.
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Alternativ
kann auch eine kontinuierliche Auswertung des Verlaufs des Abstands
erfolgen, um beispielsweise den Verlauf des Abstands mit anderen Messgrößen
wie dem Drehmoment oder dem Vorschub in Zusammenhang bringen zu
können.
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In
beiden Fällen wird aus dem am kugelförmige Messkopf
gemessenen Abstand oder der an diesem gemessenen Änderung
des Abstands zwischen dem ersten Halteteil 2 und dem zweiten
Halteteil 3, wie oben beschrieben, die auf das Drehwerkzeug
aufgewendete Kraft in Axialrichtung ermittelt.
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Zur
Erzeugung einer Bohrung, insbesondere einer Gewindebohrung, oder
eines Gewindes, wird zunächst eine Vorschubgeschwindigkeit
bestimmt, mit der ein Drehwerkzeug in einer Werkzeugaufnahme in
die Bohrung geschoben wird.
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Während
der Bohrung kann eine Änderung des Abstands zwischen dem
ersten Halteteil 2 und dem zweiten Halteteil 3 der
Werkzeugaufnahme gemessen und die Änderung des Abstands
bei der Ermittlung der Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigt werden.
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Die
Vorschubgeschwindigkeit kann beispielsweise, wenn ein Gewinde zu
erzeugen ist, bei einer Verringerung des Abstands verringert und
bei einer Erhöhung des Abstands erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1683595
A1 [0003]
- - DE 3902559 A1 [0003]