DE102009025167B3

DE102009025167B3 - Verfahren zum Überwachen eines Fertigungsprozesses und Steuerung für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102009025167B3
Application number: DE102009025167A
Authority: DE
Inventors: Jan Brinkhaus; Joachim Imiela
Original assignee: Brinkhaus GmbH
Current assignee: Komet Group GmbH
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mit einem Werkzeug mittels einer Werkzeugmaschine, mit den Schritten: (a) Ermitteln von Prozessgrößen-Messwerten (B(i)) einer Prozessgröße (B) in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden unabhängigen Laufvariablen (i), so dass ein Prozessgrößenverlauf (B(i)) erhalten wird, (b) Wiederholen von Schritt 0 für den gleichen Bearbeitungsprozess, so dass ein durch einen Wiederholungsindex (k) nummerierbarer Satz aus Prozessgrößenverläufen (B(i)) erhalten wird, (c) für eine Mehrzahl an Werten für die Laufvariable (i) Errechnen eines dem jeweiligen Wert der Laufvariablen (i) zugeordneten Erwartungswerts (E(i)) aus einer Messwert-Menge (M(i)) an Prozessgrößen-Messwerten (B(i)), wobei diese Messwert-Menge (M(i)) gebildet ist aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen (B(i)), bei denen der Wiederholungsindex (k) in einer vorgegebenen Wiederholungsindex-Menge (W), insbesondere einem Wiederholungsindex-Intervall ([k, k]) liegt und die Laufvariable (i) für jeden Wiederholungsindex (k) so gewählt ist, dass das Werkzeug jeweils in einer vergleichbaren räumlichen Lage zum Werkstück ist, wobei für jeden verwendeten Wiederholungsindex (k) zumindest zwei Prozessgrößen-Messwerte (B(i)) in der Messwert-Menge (M()) enthalten sind, so dass ein Erwartungswertverlauf (E(i)) erhalten wird, (d) während des ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Fertigungsprozesses mit einer Werkzeugmaschine. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einer Prozessgrößen-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist zum Ermitteln von Prozessgrößen-Messwerten einer Prozessgröße in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden, unabhängigen Laufvariablen, und einer Recheneinheit, die einen digitalen Speicher umfasst, sowie eine Werkzeugmaschine.
Hintergrund der Erfindung ist, dass heutige Werkzeugmaschinen, nachdem sie einmal programmiert und eingerichtet sind, Hunderttausende von Teilen fertigen können, ohne dass der Mensch eingreifen muss. Der Personaleinsatz in den entsprechenden Produktionsabschnitten kann sich auf die Bestückung, Überwachung und Wartung der Maschinen beschränken. Je höher der Automatisierungsgrad einer Produktion ist, umso mehr besteht die Notwendigkeit, automatisiert festzustellen, ob der Fertigungsprozess fehlerfrei läuft.
Es ist bekannt, zur Überwachung eines Fertigungsprozesses das Antriebs-Drehmoment der Spindel in einem exemplarischen Bearbeitungsprozessverlauf zu bestimmen. Nachfolgend wird für jeden Punkt des so erhaltenen Prozessgrößenverlaufs, der das Antriebs-Drehmoment gegen die Maschinenzeit aufträgt, ein Toleranzintervall festgelegt. Wird bei einem nachfolgenden Bearbeitungsprozess ein Antriebs-Drehmoment gemessen, das außerhalb des Toleranzintervalls liegt, so wird ein Alarm ausgegeben.
Nachteilig an bekannten Verfahrensüberwachungen ist, dass sie entweder sehr empfindlich auf zufällige Schwankungen des Antriebs-Drehmoments reagieren und so Fehlalarme auslösen, oder andererseits zu unempfindlich bei einem tatsächlichen Fehler in dem Bearbeitungsprozess reagieren, so dass beispielsweise ein Werkzeugbruch erst spät erkannt wird.
Aus der US 4 942 387 A , die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, ist ein Verfahren zum Überwachen eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mit einem Werkzeug mittels einer Werkzeugmaschine bekannt. Gelehrt wird das Ermitteln von Prozessgrößen-Messwerten einer Prozessgröße in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden unabhängigen Laufvariablen, so dass ein Prozessgrößenverlauf erhalten wird. Gelehrt wird zudem das Errechnen eines Erwartungswertes aus einer Messwertmenge an Prozessgrößen-Messwerten, wobei diese Messwert-Menge gebildet ist aus dem jeweils letzten N ermittelten Prozessgrößen-Messwerten. Aus der Druckschrift ist zudem bekannt, dass während des Bearbeitens anhand des Erwartungswerts ermittelt wird, ob die letzten M-Prozessgrößen-Messwerte auf einer statistischen Schwankung der Prozessgröße beruhen, wobei verneinendenfalls ein Alarm ausgegeben wird.
Aus dem Artikel von J. Brinkhaus „Mehr Intelligenz für die Werkzeugmaschinen?” in phi-Produktionstechnik Hannover informiert, 8. Jahrgang, Ausgabe 2, Oktober 2007, Seiten 6 und 7, ISSN 1616-2757 ist ein Verfahren zum Überwachen eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mit einem Werkzeug mittels einer Werkzeugmaschine bekannt, bei dem auch eine statistische Auswertung während des Bearbeitens erfolgt und bei dem im Falle einer zu großen statischen Schwankung die Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses verändert wird.
Aus der Dissertation „Konzept einer zuverlässigkeitsadaptiven Werkzeugwechselstrategie zur Erhöhung der Verfügbarkeit von Transferlinien am Beispiel von Bohrern” von C. Dietl, Dissertation, Bergische Universität Wuppertal, 2008 ist bekannt, zur Werkzeugüberwachung beim Bohren Prozessgrößen-Messwerte einer Prozessgröße wie dem Motordrehmoment oder dem Schnittdrehmoment, in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden unabhängigen Laufvariablen zu ermitteln, so dass ein Prozessgrößenverlauf erhalten wird. Dass ist beispielsweise in Bild 4.6 der Dissertation dargestellt. Die Druckschrift beschreibt zudem eine Simulation eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mit einem Werkzeug einer Transferlinie, wobei die Abweichung einer Prozessgröße in Form des Schnittmoments von seinem Erwartungswert während des Betriebs überwacht wird. In dem Fall, dass die Prozessgröße nicht auf einer statistischen Schwankung beruht, wird die Abarbeitungsgeschwindigkeit des Arbeitsprozesses reduziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überwachen eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mittels einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, bei dem die der Überwachung zugrunde liegenden Berechnungen wenig Rechenaufwand erfordern und der Bearbeitungsprozess zudem zuverlässig überwacht werden kann.
Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuerung nach Anspruch 18 und eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 19.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass dadurch, dass für jeden Wiederholungsindex zumindest zwei Prozessgrößen-Messwerte in der Messwert-Menge enthalten sind, der errechnete Erwartungswert robust ist gegenüber statistischen Schwankungen bei der Messung der Prozessgröße. Der Grund dafür ist, dass bei Fertigungsverfahren beispielsweise die Prozessgröße Antriebsmoment statistisch schwanken kann. Diese statistischen Schwankungen lassen sich aber herausmitteln, indem zumindest zwei Prozessgrößen-Messwerte für jeden Wiederholungsindex in der Messwert-Menge enthalten sind. Dies bewirkt eine Mittelung über die Prozessgrößen-Messwerte mehrerer Laufvariablen bzw. Laufindices.
Dennoch bleibt ein Fehler im Bearbeitungsprozess gut erkennbar, weil beispielsweise ein Werkzeugbruch zu einer systematischen Abweichung der Prozessgröße von der erwarteten Prozessgröße führt und sich die systematische Abweichung nicht herausmittelt. Das Verfahren ist also gleichzeitig robust und empfindlich.
Vorteilhaft an der Erfindung ist zudem, dass sie mit einfachen Mitteln umgesetzt werden kann. So ist es lediglich notwendig, die Prozessgröße in Abhängigkeit von der Laufvariablen zu erfassen und kontinuierlich das Verfahren von einer Recheneinheit automatisch durchführen zu lassen. Je häufiger der Bearbeitungsprozess wiederholt wird, umso genauer kann der Erwartungswert berechnet werden. Das System „lernt” also mit zunehmender Anzahl an Bearbeitungsprozessen immer besser, welche Prozessgröße zu erwarten ist und kann damit auch relativ kleine Abweichungen sicher einem Fehler im Bearbeitungsprozess zuordnen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das beschriebene Verfahren auch dann durchgeführt werden kann, wenn beispielsweise die Abarbeitungsgeschwindigkeit, mit der der Bearbeitungsprozess abgearbeitet wird, geändert wird. Bei bekannten Verfahren wird die Prozessgröße beispielsweise gegen die Maschinenzeit als Laufvariable aufgetragen. Wird nun die Abarbeitung eines CNC-Programms, das auf der Werkzeugmaschine läuft, verlangsamt oder beschleunigt, so werden zu einem vorgegebenen Zeitpunkt der Maschinenzeit mit hoher Wahrscheinlichkeit Prozessgrößen gemessen, die nicht denjenigen Prozessgrößen entsprechen, die bei vorherigen Bearbeitungsprozessen zur gleichen Maschinenzeit gemessen worden sind. Dadurch, dass die Laufvariable so gewählt ist, dass das Werkzeug jeweils an einer vergleichbaren räumlichen Lage zum Werkstück ist, wird sichergestellt, dass Änderungen in einem Ablauf des Bearbeitungsprozesses unbeachtlich bleiben.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter der Prozessgröße insbesondere jede gemessene oder mittels einer Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine bestimmte Größe verstanden, die einen Schluss auf den gerade ablaufenden Bearbeitungsprozess zulässt. Mögliche Prozessgrößen sind Skalare, wie beispielsweise ein Antriebsdrehmoment, ein elektrischer Strom, der durch ein Antriebsaggregat fließt, oder eine Kraft.
Unter der Laufvariablen wird bevorzugt eine Maschinenzeit verstanden. Alternativ kann es sich bei der Laufvariablen auch um die reale Zeit handeln.
Unter dem Wiederholungsindex wird ein Zählindex verstanden, der den Durchlauf des Bearbeitungsprozesses durchnummeriert. Bei Werkzeugmaschinen wird ein und derselbe Bearbeitungsprozess, der beispielsweise in Form eines CNC-Programms abgelegt ist, immer wieder für neue Werkstücke durchlaufen. Der Wiederholungsindex zählt die einzelnen Wiederholungen des Prozessverlaufs durch. In der Regel wird jeder Bearbeitungsprozess gezählt. Es ist aber auch möglich, dass beispielsweise nur jeder zweite oder nach einer sonstigen Regel ausgewählte Bearbeitungsprozess einen Wiederholungsindex erhält und für die Berechnung des Erwartungswerts herangezogen wird.
Unter dem Erwartungswert wird insbesondere der Erwartungswert im mathemati schen Sinne verstanden. Wenn es sich bei der Prozessgröße um eine normal verteilte Größe handelt, so ist der Erwartungswert gleich dem arithmetischen Mittelwert.
Unter dem Merkmal, das ermittelt wird, ob der aktuelle Prozessgrößen-Messwert auf einer statistischen Schwankung der Prozessgröße beruht, wird insbesondere verstanden, dass kontinuierlich die Prozessgröße gemessen wird. Es wird auch kontinuierlich überprüft, ob die Wahrscheinlichkeit, dass der gemessene Prozessgrößen-Messwert auf einer spezifischen Schwankung beruht, einen vorbestimmten Schwellenwert nicht überschreitet. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein t-Test durchgeführt wird. Es ist möglich, nicht aber notwendig, dass diese Überprüfung, also insbesondere dieser t-Test, für jeden ermittelten Prozessgrößen-Messwert durchgeführt wird. Es ist auch möglich, dass jeder zweite, jeder dritte oder jeder sonst wie gemäß einer vorgegebenen Regel ausgewählte Prozessgrößenmaschinenwert dieser Überprüfung unterzogen wird.
Die Prozessgröße B kann beispielsweise aus einer Maschinensteuerung ausgelesen werden. Beispielsweise bieten bekannte Maschinensteuerungen die Möglichkeit, das Antriebsdrehmoment der Spindeln auszulesen. Alternativ ist die Prozessgröße ein Sensorsignal, das mit einem Sensor aufgenommen wird. Beispielsweise kann eine am Werkzeug oder Werkstück angreifende Kraft als Prozessgröße verwendet werden. Es ist auch möglich, dass die Prozessgröße ihrerseits aus einem Messsignal berechnet wird. Beispielsweise kann es sich bei der Prozessgröße um einen im allgemein vorgegebenen Zeitraum gebildeten Mittelwert eines Beschleunigungssignals handeln. Möglich ist auch, dass die Prozessgröße aus einem Schallsignal gewonnen wird. Beispielsweise kann es sich dann um die Schallleistung handeln.
Unter dem Merkmal, dass anhand des Erwartungswertverlaufs ermittelt wird, ob der aktuelle Prozessgrößen-Messwert auf einer statistischen Schwankung beruht, wird insbesondere verstanden, dass diese Aussage entweder direkt aus dem Erwartungswertverlauf oder indirekt, beispielsweise mittels des t-Tests ermittelt wird. Bei dieser Berechnung können auch weitere Größen mit einfließen. Beispielsweise kann eine Standardabweichung aus den Werten der Messwert-Menge berechnet werden, wobei dann aus dem Erwartungswertverlauf und dem Verlauf der Standardabweichung unter der Varianz die Wahrscheinlichkeit ermittelt wird, dass der aktuelle Prozessgrößen-Messwert nicht auf einer statistischen Schwankung beruht.
Unter dem Schritt des Ausgebens eines Alarms wird insbesondere verstanden, dass ein Signal generiert wird, das das Vorliegen eines unerwünschten Zustands kodiert. Es ist möglich, dass aufgrund des Alarms der Bearbeitungsprozess verlangsamt oder angehalten wird. Alternativ oder additiv kann ein vom Menschen wahrnehmbares Signal, beispielsweise ein akustisches und/oder optisches Signal erzeugt werden. Es kann zudem vorgesehen sein, dass ein elektrisches Signal an einen Zentralrechner abgegeben wird, so dass Personal zur Werkzeugmaschine geschickt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Messwert-Menge gebildet aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen, bei denen die Laufvariable so gewählt ist, dass das Werkzeug einen Verfahrweg relativ zu einem vorgegebenen Startpunkt des Bearbeitungsprozesses zurückgelegt hat, der in einem vorgegebenen Verfahrweg-Intervall liegt. In anderen Worten werden solche Prozessgrößen aufgenommen, bei denen das Werkzeug in einer vorgegebenen Umgebung eines jeweils vorgegebenen Punkts in den Maschinenkoordinaten steht. Die Laufvariable kann ein Skalar oder ein Vektor aus mehreren Komponenten sein. Wenn im Folgenden von einem Laufindex gesprochen wird, so dient das der einfacheren Darstellung, eine Verallgemeinerung auf mehrere Dimensionen ist aber möglich.
Der jeweilige Laufindex wird beispielsweise dadurch ermittelt, dass aus einer Maschinensteuerung die zum Laufindex gehörige Position des Werkzeugs ausgelesen wird. Danach wird ermittelt, ob die ausgelesene Position in dem Verfahrweg-Intervall liegt. Es kann sich bei diesem Verfahrweg-Intervall um ein eindimensionales, zweidimensionales oder dreidimensionales Intervall handeln. Die einzelnen Dimensionen entsprechen dabei jeweils einer Maschinenachse.
Handelt es sich beispielsweise bei dem Bearbeitungsprozess um einen Bohrprozess, so werden zur Berechnung des Erwartungswerts für einen vorgegebenen Lauf für einen vorgegebenen Wert der Laufvariablen nur solche Prozessgrößen-Messwerte verwendet, bei denen sich das Werkzeug im gleichen Abstand zum Werkstück oder in gleicher Tiefe im Werkstück befindet. Entspricht beispielsweise die Laufvariable der Position, in der das Werkzeug hinter der Bohrergeraden in das Werkstück eintaucht, so werden zur Berechnung des Erwartungswerts zu diesem Wert der Laufvariablen alle Prozessgrößen-Messwerte verwendet, bei denen das Werkzeug gerade in das Werkstück eintaucht.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Bearbeitungsprozess um einen spanenden Bearbeitungsprozess. Besonders günstig ist es, wenn der spanende Bearbeitungsprozess mit definierter Schneide oder mit gebundenem Korn durchgeführt wird.
Sofern sichergestellt ist, dass der Bearbeitungsprozess stets gleichartig abläuft, kann auch vorgesehen sein, dass die Messwert-Menge solche Prozessgrößen-Messwerte enthält, für die die Laufvariable in einem festen Intervall liegt, das von einem Anfangs-Laufindex zu einem End-Laufindex verläuft. Dabei wird der Laufindex, wie bei einer Maschinenzeit üblich, zu Beginn eines jeden Bearbeitungsprozesses zurückgesetzt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren die Schritte eines Ermittelns einer Abweichung des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts vom zugeordneten Erwartungswert, eines Vergleichens der Abweichung mit einem Anhalte-Schwellenwert und eines Anhaltens des Bearbeitungsprozesses, wenn der Anhalte-Schwellenwert überschritten ist. Der Anhalte-Schwellenwert wird vorzugsweise in Vielfachen der Standardabweichung angegeben und ist so gewählt, dass sein Überschreiten den Schluss auf eine so starke Störung des Bearbeitungsprozesses zulässt, dass er unterbrochen werden muss. Alternativ oder in Form einer logischen UND-Verknüpfung kann der Anhalte-Schwellenwert auch als eine feste Größe angegeben werden, beispielsweise als ein festes Drehmoment oder eine feste Kraft.
Alternativ oder additiv umfasst das Verändern der Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses die Schritte Ermitteln der Abweichung des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts vom zugeordneten Erwartungswert, Vergleichen der Abweichung mit dem Anhalte-Schwellenwert und Vermindern der Abarbeitungsgeschwindigkeit, wenn der Anhalte-Schwellenwert nicht überschritten ist. Die Abweichung ist der Betrag der Differenz beider Werte. Kommt es beispielsweise zu einem Späneklemmer, so reicht es aus, die Abarbeitungsgeschwindigkeit zu senken, so dass die Späne abgefördert werden können. Es ist möglich, die Bearbeitungsgeschwindigkeit mit zunehmender Abweichung kontinuierlich zu senken. So wird der Bearbeitungsprozess nur angehalten, wenn eine Verlangsamung nicht ausreicht, um das Problem zu beheben.
Um den Bearbeitungsprozess sofern möglich zu beschleunigen, umfasst das Verfahren bevorzugt die folgenden Schritte: Vergleichen einer Differenz des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts zum zugeordneten Erwartungswert mit einem Geschwindigkeitserhöhungs-Schwellenwert und Erhöhen der Abarbeitungsgeschwindigkeit, wenn der aktuelle Prozessgrößen-Messwerts den Geschwindigkeitserhöhungs-Schwellenwert unterschreitet. Ein solches Verfahren ist dann vorteilhaft, wenn das Werkstück Aufmaß haben kann. Soll beispielsweise eine Fläche plan gefräst werden, so kann das Werkzeug in Form eines Fräsers so lange mit hoher Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden wie es aufgrund eines geringen Aufmaßes noch nicht mit dem Werkstück in Eingriff steht.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Messwert-Menge für jeden verwendeten Wiederholungsindex zumindest drei Prozessgrößen-Messwerte zu verschiedenen Laufvariablen. Wird die Messwert-Menge beispielsweise aus Prozessgrößen-Messwerten gebildet, die zu den letzten N Prozessen gehört, so werden die Prozessgrößen-Messwerte für jeden der letzten n (n < N) Prozessgrößenverläufe für jeden betrachteten Wert des Laufindex der jeweils linke und rechte Nachbar als Laufindex hinzugenommen. Das heißt, dass in der Koordinatenachse des Laufindex über zumindest drei Prozessgrößen-Messwerte gemittelt wird.
Je mehr Prozessgrößen-Messwerte für jeden Wiederholungsindex und für den jeweils betrachteten Laufindex verwendet werden, umso besser wird eine statistische Schwankung der gemessenen Prozessgrößen herausgemittelt. Die Anzahl der Prozessgrößen-Messwerte, die zum Mitteln herangezogen werden, kann jedoch variieren.
Bevorzugt ist die Messwert-Menge gebildet aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen-Messwerten, bei denen zusätzlich die Laufvariable für jeden Wiederholungsindex so gewählt ist, dass das Werkzeug jeweils an einer vergleichbaren Phase des Bearbeitungsprozesses ist. Beispielsweise befindet sich ein Bohrer in einem Bohrprozess zweimal an der Stelle, an der der Bohrer mit seiner Spitze in unmittelbarer Nähe der Werkstückoberfläche ist, nämlich einmal beim Eintauchen in das Werkstück und einmal beim Wieder-Herausfahren. Das genannte Merkmal bedeutet in diesem Fall, dass der Erwartungswert nur über solche Prozessgrößen gebildet wird, die entweder beim Eintauchen des Werkzeugs oder aber beim Austreten des Werkzeugs gemessen wurden.
Günstig ist es, wenn durch Kreuzkorrelation zweier oder mehrerer Prozessgrößenverläufe ermittelt wird, ob sich das Werkzeug bei einem bestimmten Laufindex in einer gleichen räumlichen Lage zum Werkstück befunden hat.
Bevorzugt ist, dass ein Intervallanfangs-Wiederholungsindex des Wiederholungsindex-Intervalls mit zunehmendem Wiederholungsindex zunimmt. In anderen Worten werden für die Bestimmung der Messwert-Menge nur Prozessgrößen aus den zuletzt gemessenen Prozessgrößenmessverläufen verwendet. Ändert sich beispielsweise die Prozessgröße Motordrehmoment durch zunehmenden Verschleiß des Werkzeugs, so steigt der Erwartungswert ebenfalls mit an und Fehlalarme werden vermieden.
Es ist auch möglich, dass in der Vergangenheit ermittelte Erwartungswerte protokolliert und aus diesen protokollierten Werten ein zukünftiger Verlauf extrapoliert wird. Auf diese Weise kann auch der Verschleißzustand des Werkzeugs überwacht werden.
Vorzugsweise umfasst Schritt d) des Ermittelns, ob der aktuelle Prozessgrößen-Messwert auf einer statistischen Schwankung der Prozessgröße beruht, ein Durchführen eines t-Tests zu einem vorgegebenen Niveau. Dabei ist die Null-Hypothese in der Regel, dass eine zufällige Abweichung vorliegt. Je kleiner das vorgegebene Niveau ist, desto unwahrscheinlicher ist ein Fehler erster Art, dass nämlich ein Fehlalarm ausgegeben wird. Wird das Niveau jedoch zu klein gewählt, sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler im Bearbeitungsprozess erkannt werden kann. Ein geeigneter Wert für das Niveau wird in Vorversuchen ermittelt. Vorteilhaft ist, wenn das Niveau höchstens 10^–6 beträgt, insbesondere höchstens 10^–8.
Vorzugsweise wird der t-Test zu einem solchen Niveau durchgeführt, dass nur Prozessgrößen-Messwerte zu einem Alarm führen, die um mindestens das Fünffache der Standardabweichung, insbesondere um mindestens das Sechsfache, vom Erwartungswert abweichen.
Vorzugsweise wird dann, wenn der erste t-Test die Nullhypothese verwirft, ein zweiter t-Tests zu einem zweiten Niveau (α) durchgeführt, wobei dessen Niveau kleiner ist als das erste Niveau. Die Abarbeitungsgeschwindigkeit wird vermindert wird, wenn nur der erste t-Test die Nullhypothese verwirft. In diesem Fall ist nämlich die Abweichung vom Erwartungswert so groß, dass eine Störung vorliegen muss, nicht aber so groß, dass die Bearbeitung unterbrochen werden muss. Das zweite Niveau ist bevorzugt kleiner als ein Fünfzigstel des ersten Niveaus.
Bevorzugt wird der Bearbeitungsprozesses angehalten, wenn auch der zweite t-Test die Nullhypothese verwirft.
Günstig ist es, wenn die Prozessgrößen-Messwerte kontinuierlich automatisch erfasst werden. So wird ein Fehler im Bearbeitungsprozess schnell und ohne menschlichen Einfluss erkannt.
Beispielsweise kann ein Laufvariablen-Toleranzintervall bzw. ein Laufindex-Toleranzintervall so gewählt werden, dass ein Alarm erst in dem vorgegebenen Zeitfenster nach Prozessstart überhaupt ausgegeben werden kann. Ist beispielsweise aufgrund der Natur des Bearbeitungsprozesses klar, dass das Werkzeug zunächst einen gewissen Verfahrweg zurücklegen muss, bevor es überhaupt in das Werkstück eingreifen kann, so würde eine zufällige Schwankung der Prozessgröße zu einem Alarm führen, was unerwünscht ist. Durch die angegebenen Schritte wird damit die Wahrscheinlichkeit von Fehlalarmen verringert. Das Laufindex-Toleranzintervall kann einem Verfahrweg des Werkzeugs ab Beginn oder bis zum Ende des Bearbeitungsprozesses und/oder einer realen Zeit seit einem Beginn des Prozesses berechnet entsprechen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine schematische Ansicht eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 einen Prozessgrößenverlauf,
3 eine schematische Ansicht von drei unterschiedlichen Prozessgrößenverläufen, die zu unterschiedlichen Wiederholungsindizes gehört,
4 eine Veranschaulichung der Messwert-Menge und
5 den Erwartungswertverlauf des Bearbeitungsprozesses.
1 zeigt schematisch eine Werkzeugmaschine 10 mit einem Werkzeug 12 in Form eines Bohrers. Das Werkzeug 12 ist von einer schematisch eingezeichneten Spindel 14 angetrieben. Auf der Werkzeugmaschine 10 ist ein Werkstück 16 gespannt, das im Rahmen eines Bearbeitungsprozesses von dem Werkzeug 12 zerspant wird.
Die Spindel 14 und damit das Werkzeug 12 können in drei Raumkoordinaten, nämlich in x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung positioniert werden. Die entsprechenden Antriebe werden von einer elektrischen Steuerung 18 angesteuert, die einen digitalen Speicher 20 umfasst. In dem digitalen Speicher 20 ist ein CNC-Programm abgelegt. In dem digitalen Speicher 20 oder einem davon räumlich getrennten digitalen Speicher ist zudem ein Programm zum Durchführen eines im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt.
Die Werkzeugmaschine kann zudem einen schematisch eingezeichneten Sensor 22, beispielsweise einen Kraftsensor oder einen Beschleunigungssensor aufweisen, der die Beschleunigung des Werkzeugs 12 oder der Spindel 18 oder einer anderen Komponente oder einer auf eine solche Komponente wirkende Kraft misst.
Zum Durchführen eines Bearbeitungsprozesses arbeitet die Steuerung 18 das im digitalen Speicher 20 abgelegte CNC-Programm ab. Aufgrund dieses Programms verfährt das Werkzeug 12 auf einer vorgegebenen Trajektorie r →(i) = (x, y, z)(i) in Abhängigkeit von einer Maschinenzeit i. Am Ende des Programms fährt die Steuerung 18 das Werkzeug 12 auf den Ausgangspunkt zurück. Jeweils zum Start eines derartigen Bearbeitungsprozesses wird eine Maschinenzeit i zurückgesetzt, beispielsweise auf den Wert i = 0. Während des Bearbeitungsprozesses verläuft die Maschinenzeit i, die jeweils natürliche Zahlen annimmt, d. h., dass i = 0, 1, 2, ... gilt.
Am Ende des Bearbeitungsprozesses wird das Werkstück 16 entfernt und durch ein neues, gleiches Werkstück ersetzt, so dass der gleiche Bearbeitungsprozess erneut durchfahren wird. Nachfolgend wird der Prozess betrachtet, indem zwei Löcher in das Werkstück 16 eingebracht werden. Die Position, in der das zweite Loch angebracht wird, ist durch das gestrichelt eingezeichnete Werkzeug nebst Spindel dargestellt.
Ein Bearbeitungsprozess umfasst in diesem Fall das Positionieren des Werkzeugs 12 an der ersten Position r →₁ = (x₁, y₁, z₁), eines Bohrens des Lochs, eines Ausführen des Werkzeugs 12 aus dem Werkstück 16, eines Positionierens auf der zweiten Position r →₂ = (x₂, y₂, z₂), eines Bohrens des zweiten Lochs, eines Herausfahrens des Werkzeugs 12 aus dem Werkstück 16 und eines Zurückfahrens in die Ausgangsposition.
Während dieses Bearbeitungsprozesses wird zu jedem Zeitpunkt der Maschinenzeit i ein Antriebsdrehmoment M_A, das die Spindel 14 auf das Werkzeug 12 aufbringt, von der Steuerung 18 erfasst. Alternativ ist eine von der Steuerung 18 unabhängige Recheneinheit vorhanden, die das Antriebsdrehmoment M_A aus der Steuerung 18 ausliest.
Von jeder Position r →₁, r →₂ aus wird das Werkzeug 12 in das Werkstück 16 gefahren. Dabei hat die Position, an der das Werkzeug 12 das Werkstück 16 zuerst berührt, die z-Koordinate z_Anfang und die Position, bei der das Werkzeug 12 maximal tief ins Werkstück 16 eingreift hat die z-Koordinate z_Ende. Die Positionen unterscheiden sich bei jeder Bohrung, weil die x-Koordinaten verschieden sind, abgesehen von etwaigen Dickenunterschieden des Werkstücks 16 sind aber die jeweiligen z-Koordinaten die gleichen.
2 zeigt schematisch den Prozessgrößenverlauf B₁(i) = M₁(i). Dieser Prozessgrößenverlauf trägt das ermittelte Antriebsdrehmoment M_A gegen die Laufvariable in Form des Laufindex Maschinenzeit i auf. Es ist zu erkennen, dass bei i = 3, die Prozessgröße Antriebsdrehmoments M_A anzusteigen beginnt. Das ist der Zeitpunkt, zu dem der Bohrer 12 in Eingriff mit dem Werkstück 16 kommt. Es gilt also z = z_Anfang.
Am Ende des Bohrvorgangs wird der Bohrer 12 aus dem gebohrten Loch herausgezogen, das Antriebsdrehmoment M_A fällt, wenn z = z_Ende gilt. Danach wird der Bohrer 12 neu positioniert und ein weiteres Loch gebohrt, wobei das Antriebsdrehmoment M_A ab i = 30 wieder steigt, wenn z = z_Anfang gilt.
Die 3 zeigt drei Prozessgrößenverläufe, nämlich B₁(i), B₂(i) und B₃(i), wobei der tiefgestellte Index der Wiederholungsindex k ist. Jedes Mal, wenn das Werkzeug 12 ein neues Werkstück 16 bearbeitet, wird der Wiederholungsindex k um eins erhöht. Es wird so ein durchnummerierter Satz aus Prozessgrößenverläufen B_k(i) = M_k(i) erhalten.
4 zeigt, wie aus den Prozessgrößenverläufen B_k(i) die Messwert-Menge M(i) berechnet wird. Die Messwertmenge M wird für jeden Wert des Laufindex i, d. h. der Maschinenzeit, berechnet. In 4 wird die Berechnung der Messwert-Menge zum Laufindex i = 17 gezeigt. Elemente der Messwert-Menge M(17) sind alle diejenigen Prozessgrößen B_k(i), bei denen der Wiederholungsindex k in einer vorgegebenen Wiederholungsindex-Menge W liegt, also k ∊ W. Es gilt hier für die Wiederholungs-Menge W = {1, 2, 3}, es handelt sich also um das Wiederholungsindex-Intervall W = [k_Anfang, ..., k_Ende] = [1, ..., 3]. Bei einer großen Zahl an Wiederholungen kann es sinnvoll sein, dass die Wiederholungs-Menge beispielsweise die letzten zwanzig Wiederholungsindices enthält, um die Berechnung klein zu halten.
Der Laufindex i, für die die zugehörigen Prozessgrößen B_k(i) in die Messwertmenge M(i) eingehen, sind im vorliegenden Fall für alle Wiederholungsindices k gleich. Hätte das Werkstück 16 eine Aufmassschwankung 24, also einen Bereich ungeplant größerer Dicke, so würde das Werkzeug 12 bei der zweiten Bohrung bei einem kleineren Laufindex i eintauchen, beispielsweise bei i_rein = 30. Da durch Auslesen der Maschinensteuerung die Zeitpunkt bekannt sind, zu denen die Bewegungen des Werkzeugs 14 nach unten und nach oben begonnen werden, kann eine Kreuzkorrelation über die zwischen diesen Zeitpunkten liegenden Messwerte durchgeführt werden, um die Laufindices i_rein und i_raus zu bestimmen, bei denen das Werkzeug eintaucht bzw. austritt. Aus diesen Laufindices i_rein und i_raus wird dann der Laufindex berechnet, die dem Laufindex = 17 entspricht. Dazu wird der Laufindex berechnet, bei dem das Verhältnis aus der Differenz zum Laufindex i_rein und zum Laufindex i_raus, dem entsprechenden Verhältnis für den Laufindex i = 17 bei der ersten Wiederholung, also für k = 1 entspricht. So ist sichergestellt, dass nur solche Prozessgrößen B_k(i) in der Messwert-Menge M(17) sind, bei denen das Werkzeug jeweils in einer vergleichbaren räumlichen Lage zum Werkstück angeordnet war, nämlich ungefähr auf halbem Weg bis zum Endpunkt der Bohrung.
Wenn beispielsweise beim dritten Prozessgrößenverlauf, also beim Prozessgrößen-Messwert B₃(i) das Werkstück um einen gewissen Betrag tiefer als sonst üblich montiert worden wäre, so könnte – beispielsweise aufgrund eines Aufmaßes am Werkstück – das Werkzeug erst einen Laufindex i später in Kontakt mit dem Werkstück kommen. In diesem Fall würden nicht die Laufindices 15, 16 und 17 in die Messwert-Menge M(i = 17) eingehen, sondern die Prozessgrößen B₃(i = 17), B₃(18) und B₃(19) sowie B3(45), B₃(46) und B₃(47).
4 zeigt, dass für die Messwert-Menge M(17), die zum Laufindex 17 gehört, die Prozessgrößen-Messwerte zu 6 Laufindizes verwendet werden. Günstig ist es allgemein, wenn die der Messwert-Menge zugeordneten Laufindices, im vorliegenden Fall die Intervalle I₁ und I₂, einer Verfahrstrecke des Werkzeugs von mindestens 500 μm entsprechen.
Aus der resultierenden Messwert-Menge M(17) wird nun der Erwartungswert E(17) berechnet:
Die beschriebene Prozedur wird für alle Laufindices i wiederholt, so dass ein Erwartungswertverlauf E(i) erhalten wird.
5 zeigt den Erwartungswertverlauf E(i) nach einer Vielzahl von Gut-Bearbeitungsprozessen, also solchen Bearbeitungsprozessen, die fehlerfrei abgearbeitet wurden. In 5 sind zudem rein schematisch die Kurven E(i) + 6σ(i) und E(i) – 6σ(i) eingezeichnet, wobei σ(i) die Standardabweichung beim Laufindex i ist.
Während des Bearbeitungsprozesses wird für jeden aktuell gemessenen Prozessgrößen-Messwert, beispielsweise für B₄₅(i_akt) bei der 45. Abarbeitung des Bearbeitungsprozesses, ermittelt, ob er sich mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit als statistische Schwankung deuten lässt. Dazu wird ein t-Test durchgeführt. Es wird die Differenz B₄₅(17) – E17 gebildet und die Abweichung |B₄₅(17) – E17| mit einem Niveau α verglichen, das bei Vorliegen von zehn Prozessen (k ≥ 10) einer 6σ-Abweichung entspricht. Ist der Betrag der Abweichung größer als das Signifikanzniveau wird ein Alarm ausgegeben. Für die Durchführung des t-Tests muss die σ(i) nicht explizit bekannt sein, auch wenn ein Schätzwert für σ(i) berechnet werden kann.
Verwirft der t-Test die Nullhypothese, dass eine statistische Schwankung vorliegt, weil das Antriebsdrehmoment M_A zu groß ist, so kann die Stärke der Abweichung des Antriebsdrehmoments M_A zum erwarteten Verlauf geprüft werden. Überschreitet die Abweichung nicht eine definierte Schwelle, so wird die Abarbeitungsgeschwindigkeit der Bearbeitung gesenkt. Das heißt, dass im vorliegenden Fall beispielsweise der Vorschub reduziert wird. So werden beispielsweise Spänestaus entfernt. Sobald der t-Test die Nullhypothese wieder akzeptiert, weil das Antriebsdrehmoment M_A hinreichend klein geworden ist, wird die Abarbeitungsgeschwindigkeit auf den alten Wert angehoben.
Als Beispiel wird der Prozessgrößen-Messwert B₄₅(17) mit einem Anhalte-Schwellenwert M_anhalten(i) verglichen, der aus dem Erwartungswert und einem vorgegebenen Vielfachen des Schätzwerts für die Standardabweichung berechnet wird, insbesondere 6σ(i). Wird der Anhalte-Schwellenwert M_anhalten(i) unterschritten, so wird eine Abarbeitungsgeschwindigkeit der Bearbeitung gesenkt.
Weicht das Antriebsdrehmoments M_A zu weit vom Erwartungswert ab, so deutet das auf einen signifikanten Fehler und die Bearbeitung wird unterbrochen.
Wenn der t-Test die Nullhypothese ablehnt, weil das Antriebsdrehmoment M_A zu klein ist, so wird das Antriebsdrehmoment M_A mit einem Geschwindigkeitserhöhungs-Schwellenwert verglichen und beim Unterschreiten die Abarbeitungsgeschwindigkeit erhöht. So wird die Bearbeitungsaufgabe besonders schnell abgearbeitet. Vorteilhaft ist dieses Vorgehen beispielsweise dann, wenn das Werkzeug 12 statt des Bohrers in Stirnkopffräser zum Planfräsen des Werkstücks 16 in mehreren Zustellungen ist. Da mit einem Aufmaß 24 zu rechnen ist, kann nicht direkt auf die Oberfläche zugestellt werden. Ist kein Aufmaß vorhanden, kommt der Fräser erst bei einer späteren Zustellung in Eingriff. Bis zum Eingriff wird Zeit verloren, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen wird.

10: Werkzeugmaschine
12: Werkzeug
14: Spindel
16: Werkstück
18: Steuerung
20: digitaler Speicher
22: Sensor
24: Aufmaßschwankung
r →(i): Trajektorie
i: Maschinenzeit
M_A: Antriebsdrehmoment
M: Messwert-Menge
k: Wiederholungsindex
W: Wiederholungsindex-Menge
α: Signifikanz-Niveau

Claims

Verfahren zum Überwachen eines Bearbeitungsprozesses eines Werkstücks mit einem Werkzeug mittels einer Werkzeugmaschine, mit den Schritten: (a) Ermitteln von Prozessgrößen-Messwerten (B(i)) einer Prozessgröße (B) in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden unabhängigen Laufvariablen (i), so dass ein Prozessgrößenverlauf (B₁(i)) erhalten wird, (b) Wiederholen von Schritt (a) für den gleichen Bearbeitungsprozess, so dass ein durch einen Wiederholungsindex (k) nummerierbarer Satz aus Prozessgrößenverläufen (B_k(i)) erhalten wird, (c) für eine Mehrzahl an Werten für die Laufvariable (i) Errechnen eines dem jeweiligen Wert der Laufvariablen (i_x1) zugeordneten Erwartungswerts (E(i_x1)) aus einer Messwert-Menge (M(i_x1)) an Prozessgrößen-Messwerten (B(i)), wobei diese Messwert-Menge (M(i_x1)) gebildet ist aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen (B_k(i)), bei denen – der Wiederholungsindex (k) in einer vorgegebenen Wiederholungsindex-Menge (W), insbesondere einem Wiederholungsindex-Intervall ([k_Anfang, k_Ende]) liegt und – die Laufvariable (i) für jeden Wiederholungsindex (k) so gewählt ist, dass das Werkzeug jeweils in einer vergleichbaren räumlichen Lage zum Werkstück ist, – wobei für jeden verwendeten Wiederholungsindex (k) zumindest zwei Prozessgrößen-Messwerte (B_k(i)) in der Messwert-Menge (M(i_x1)) enthalten sind, so dass ein Erwartungswertverlauf (E(i)) erhalten wird, (d) während des Bearbeitens Ermitteln anhand des Erwartungswertverlaufs (E(i)), ob der aktuelle Prozessgrößen-Messwert (B(i_akt)) auf einer statistischen Schwankung der Prozessgröße beruht, und (e) verneinendenfalls Ausgeben eines Alarms und/oder Verändern einer Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwert-Menge (M(i_x1)) gebildet ist aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen (B_k(i)), bei denen – die Laufvariable (i) so gewählt ist, dass das Werkzeug einen Verfahrweg (x, y, z, w) relativ zu einem vorgegebenen Startpunkt des Bearbeitungsprozesses zurückgelegt hat, der in einem vorgegebenen Verfahrweg-Intervall ([z_Anfang, z_Ende]) liegt, und – der Wiederholungsindex (k) in dem vorgegebenen Intervall liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verändern der Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses die folgenden Schritte umfasst: – Ermitteln einer Abweichung des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts (B(i_akt)) vom zugeordneten Erwartungswert (E(i_akt)), – Vergleichen der Abweichung mit einem Anhalte-Schwellenwert und – Anhalten des Bearbeitungsprozesses, wenn der Anhalte-Schwellenwert überschritten ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verändern der Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses die folgenden Schritte umfasst: – Ermitteln der Abweichung des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts (B(i_akt)) vom zugeordneten Erwartungswert (E(i_akt)), – Vergleichen der Abweichung mit einem Anhalte-Schwellenwert und – Vermindern der Abarbeitungsgeschwindigkeit, wenn der Anhalte-Schwellenwert nicht überschritten ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verändern der Abarbeitungsgeschwindigkeit des Bearbeitungsprozesses die folgenden Schritte umfasst: – Vergleichen einer Differenz des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts (B(i_akt)) zum zugeordneten Erwartungswert (E(i_akt)) mit einem Geschwindigkeitserhöhungs-Schwellenwert und – Erhöhen der Abarbeitungsgeschwindigkeit, wenn der aktuelle Prozessgrößen-Messwerts (B(i_akt)) den Geschwindigkeitserhöhungs-Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwert-Menge (M(i_x1)) für jeden Wiederholungsindex (k) zumindest zehn Prozessgrößen-Messwerte (B(i)) zu verschiedenen Laufvariablen (i) enthält.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufvariablen (i), bei denen das Werkzeug jeweils in einer gleichen räumlichen Lage zum Werkstück ist, ermittelt werden durch Auslesen der Laufvariablen (i) und zumindest einer zugehörigen Werkzeugposition entlang einer Maschinenachse aus einer Maschinensteuerung der Werkzeugmaschine.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwert-Menge (M(i_x1)) gebildet ist aus denjenigen ermittelten Prozessgrößen (B_k(i)), bei denen zusätzlich die Laufvariable (i) für jeden Wiederholungsindex (k) so gewählt ist, dass das Werkzeug jeweils in einer vergleichbaren Phase des Bearbeitungsprozesses ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Laufvariablen (i), bei denen das Werkzeug jeweils in einer gleichen räumlichen Lage zum Werkstück ist, durch Kreuzkorrelation zweier Prozessgrößenverläufe (B_k(i)) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Intervallanfangs-Wiederholungsindex (k_Anfang) des Wiederholungsindex-Intervalls ([k_Anfang, k_Ende]) mit zunehmendem Wiederholungsindex (k) zunimmt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (d) ein Durchführen eines t-Tests zu einem vorgegebenen Niveau (α) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (d) ein Durchführen eines zweiten t-Tests zu einem zweiten Niveau (α) umfasst, das kleiner ist als das erste Niveau (α), wobei die Abarbeitungsgeschwindigkeit vermindert wird, wenn nur der erste t-Test die Nullhypothese verwirft.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungsprozesses angehalten wird, wenn auch der zweite t-Test die Nullhypothese verwirft.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessgrößen-Messwerte (B(i)) kontinuierlich automatisch erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Vergleichen der aktuellen Laufvariable (i) mit einem vorgegebenen Laufvariablen-Intervall und – Ausgeben des Alarms nur dann, wenn der Laufindex (i) außerhalb des Laufvariablen-Intervalls liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Vergleichen der aktuellen Werkzeugposition mit einem vorgegebenen Verfahrwegintervall und – Ausgeben des Alarms nur dann, wenn die Position außerhalb des Verfahrwegintervalls liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte umfasst: – Vergleichen des aktuellen Prozessgrößen-Messwerts (B(i_akt)) mit einem vorgegebenen Prozessgrößen-Toleranzintervall und – Ausgeben des Alarms nur dann, wenn der Prozessgrößen-Messwert (B(i_akt)) außerhalb des Prozessgrößen-Toleranzintervall liegt.
Steuerung für eine Werkzeugmaschine, mit – einer Prozessgrößen-Erfassungsvorrichtung, die eingerichtet ist zum Ermitteln von Prozessgrößen-Messwerten (B(i)) einer Prozessgröße (B) in Abhängigkeit von einer einen Fortschritt des Bearbeitungsprozesses charakterisierenden, unabhängigen Laufvariablen (i), und – einer Recheneinheit, die einen digitalen Speicher umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in dem digitalen Speicher ein Programmkode abgelegt ist, der ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche kodiert.
Werkzeugmaschine mit einer Steuerung nach Anspruch 18.