DE102017004454A1 - Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen - Google Patents

Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen Download PDF

Info

Publication number
DE102017004454A1
DE102017004454A1 DE102017004454.6A DE102017004454A DE102017004454A1 DE 102017004454 A1 DE102017004454 A1 DE 102017004454A1 DE 102017004454 A DE102017004454 A DE 102017004454A DE 102017004454 A1 DE102017004454 A1 DE 102017004454A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
channel system
pressure sensor
measuring
pressure
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Withdrawn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
DE102017004454.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Weidle
Sven Hüntelmann
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.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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 Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102017004454.6A priority Critical patent/DE102017004454A1/de
Publication of DE102017004454A1 publication Critical patent/DE102017004454A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • 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
    • 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
    • B23Q17/007Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for managing machine functions not concerning the tool

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung (1) zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen. Die Messeinrichtung weist dafür wenigstens einen Probenkörper (7), welcher ein von dem Kühlmittel durchströmbares Kanalsystem (20) umfasst. Der Probenkörper (7) weist darüber hinaus wenigstens einen ersten Anschluss (5) auf, über welchen das Kanalsystem (20) mit dem Kühlmittel versorgbar ist. Ferner umfasst der Probenkörper wenigstens einen zweiten Anschluss (6), über welchen das Kühlmittel von dem Kanalsystem (20) abführbar ist. An eine Mehrzahl von Messstellen, welche der Probenkörper (7) ebenfalls aufweist, ist jeweils ein Drucksensor (8) zum Erfassen wenigstens eines an der jeweiligen Messstelle herrschenden Drucks des Kühlmittels anschließbar. Vorzugsweise ist eine elektronische Recheneinrichtung (2) vorgesehen, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von dem Drucksensor (8) bereitgestelltes und den erfassten Druck charakterisierendes Signal zu empfangen und das Signal auszuwerten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen.
  • Um zu gewährleisten, dass die Lebensdauer von Zerspanwerkzeugen in besonders geringem Maße durch eine thermische Belastung, welche während des Zerspanungsprozesses auf das Zerspanwerkzeug einwirkt, beeinflusst wird, ist eine sogenannte Prozesskühlung notwendig. Diese Prozesskühlung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass während des Zerspanprozesses ein Kühlmittel in den Bereich der Scherzone gesprüht wird. Eine besonders vorteilhafte Prozesskühlung ist realisierbar, wenn das Kühlmittel zwischen eine Spanfläche, welche entsteht, wenn ein Span von einem Werkstück abgezweigt wird, und den abgezweigten Span geführt wird. Ferner kann das sich im Einsatz befindliche Zerspanwerkzeug mit einer sogenannten Innenkühlung versehen sein. Das bedeutet, dass das Zerspanwerkzeug über ein Kühlmittelkanalsystem verfügt, durch welches, insbesondere während des Zerspanungsprozesses, das Kühlmittel hindurchgeleitet wird. Die hierbei erreichbare Wärmeabfuhrleistung wird durch den Volumenstrom des eingesetzten Kühlmittels bestimmt. Durch die unter Umständen komplexe Geometrie des Kühlmittelkanalsystems entsteht im Inneren des Fräswerkzeugs Druckverluste, wodurch der Volumenstrom des Kühlmittels abnimmt.
  • Daraus kann unter Umständen resultieren, dass der Volumenstrom insbesondere im Bereich der Scherzone und/oder zwischen der Spanfläche und dem Span nicht mehr ausreicht, um die benötigte Wärmeabfuhrleistung zu gewährleisten. Dies wiederum schlägt sich in einer Abnahme der Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs nieder, da dieses besonders hohen thermischen Belastungen, insbesondere während des Zerspanungsprozesses, ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass ein Bedarf vorliegt, die Geometrie des Kühlmittelkanalsystems zu optimieren, sodass ein besonders geringer, idealerweise gar kein Druckverlust bei der Innenkühlung von Zerspanwerkzeugen vorliegt. Daher wird heutzutage die Geometrie der Kühlmittelkanäle mittels strömungstechnischen Simulationen oder nach bestem Wissen optimiert. Ein experimentelles Überprüfen der Druckverluste in dem Zerspanwerkzeug ist bisher nicht bekannt.
  • Das Dokument DE 10 2007 016 326 A1 offenbart ein Verfahren zur Kühlmittelversorgung spanender Werkzeuge, wobei der Druck des Kühlmittels in wenigstens einem Kühlmittelkanal im Werkzeug erfasst und durch einen Abgleich mit in einer Auswerteeinrichtung hinterlegten Referenzwerten der Betriebszustand des Werkzeugs ermittelt wird. Nachteilig hierbei ist unter anderem, dass an dem spanenden Werkzeug eine Druckerfassungseinrichtung angeordnet wird, wodurch die Geometrie des spanenden Werkzeugs eingeschränkt sein kann. Ferner ist nachteilig, dass das aus besonders hochwertigem Material, zum Beispiel Werkzeugstahl oder Wolframcarbid, hergestellte Werkzeug – und insbesondere dessen innenliegendes Kühlmittelkanalsystem – für die Druckmessung bereits besonders aufwändig und infolgedessen teuer hergestellt sind. Das bedeutet, dass eine Einflussnahme auf die Lebensdauer des Werkzeugs nicht möglich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messeinrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchen Druckmessungen an einem Kühlmittelkanalsystem für ein Zerspanwerkzeug ermöglicht sind, wobei das Kühlmittelkanalsystem besonders aufwandsarm bereitstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist demnach eine Messeinrichtung zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen vorgesehen. Die Messeinrichtung umfasst dabei wenigstens einen Probenkörper, welcher ein von dem Kühlmittel durchströmbares Kanalsystem, wenigstens einen ersten Anschluss, über welchen das Kanalsystem mit dem Kühlmittel versorgbar ist, wenigstens einen zweiten Anschluss, über welchen das Kühlmittel von dem Kanalsystem abführbar ist, und eine Mehrzahl von Messstellen aufweist, an welche jeweils ein Drucksensor zum Erfassen wenigstens eines an der jeweiligen Messstelle herrschenden Druckes des Kühlmittels anschließbar ist. Anders ausgedrückt umfasst die Messeinrichtung den Probenkörper, in dessen Inneren das Kanalsystem ausgebildet ist, welches dazu vorgesehen ist, bei einem herzustellenden Zerspanwerkzeug eingesetzt zu werden beziehungsweise ein Kanalsystem eines herzustellenden Zerspanwerkzeugs nachbeziehungsweise abzubilden. Der erste Anschluss des Probenkörpers ist mit einer Kühlmittelversorgung verbindbar, welche beispielsweise durch die Werkzeugmaschine gebildet sein kann. Der zweite Anschluss des Probenkörpers ist über das Kanalsystem mit dem ersten Anschluss fluidisch verbunden, sodass das mittels der Werkzeugmaschine dem Kanalsystem zugeführte Kühlmittel durch den ersten Anschluss und durch das Kanalsystem hindurch zu dem zweiten Anschluss strömen und über den zweiten Anschluss, insbesondere aus dem Kanalsystem, abgeführt werden kann. Ferner können an dem Probenkörper sekundäre Kanäle, insbesondere des Kanalsystems, vorgesehen sein, welche jeweils die Messstellen, das heißt die für eine Druckmessung vorgesehenen Stellen des Kühlmittelkanalsystems, mit dem Drucksensor verbinden.
  • Mittels dieser Messeinrichtung ist es möglich, eine Geometrie des Kühlmittelkanalsystems im Hinblick auf einen darin stattfindenden Druckverlust zu untersuchen. Mit anderen Worten ist es mittels der Messeinrichtung möglich, den an der Messstelle des Kühlmittelkanalsystems herrschenden Druck zu ermitteln und im Hinblick auf einen in dem Kühlmittelkanalsystem stattfindenden Druckverlust zu untersuchen. Besonders vorteilhaft ist, dass ein unter Umständen aufwändig hergestelltes Zerspanwerkzeug keinerlei Funktionseinschränkungen erfährt, indem an diesem Druckmessstellen ausgebildet werden. Es ist vielmehr besonders aufwandsarm, das heißt kosteneffizient, möglich, für eine Auslegung des Kanalsystems einen oder mehrere einfach herstellbare Probenkörper zu nutzen. Hierdurch kann das Zerspanwerkzeug besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden, da beispielsweise der Bedarf an besonders hochwertigem Material, wie Werkzeugstahl oder Wolframcarbid, gering gehalten werden kann.
  • Es ist darüber hinaus von Vorteil, dass experimentelle Werte, die mittels der Messeinrichtung erfasst wurden, herangezogen werden können, um die Simulation zum Optimieren der Geometrie der Kühlmittelkanäle zu verbessern. Ferner kann mit den experimentell erfassten Werten eine Validierung eines Ergebnisses dieser Simulation stattfinden.
  • Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen. Bei einem ersten Schritt des Verfahrens wird wenigstens ein Probenkörper bereitgestellt, welcher ein von dem Kühlmittel durchströmbares Kanalsystem, einen ersten Anschluss, über welchen das Kanalsystem mit dem Kühlmittel versorgbar ist, wenigstens einen zweiten Anschluss, über welchen das Kühlmittel von dem Kanalsystem abführbar ist, und eine Mehrzahl von Messstellen aufweist, an welche jeweils ein Drucksensor zum Erfassen wenigstens eines an der jeweiligen Messstelle herrschenden Drucks des Kühlmittels anschließbar ist.
  • Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird ein Drucksensor an wenigstens eine der Messstellen angeschlossen. Außerdem werden die übrigen Messstellen mittels damit korrespondierender Dichtelemente dichtend verschlossen.
  • Bei einem dritten Schritt wird eine Strömung des Kühlmittels durch das Kanalsystem bewirkt. Bei einem vierten Schritt wird mittels des angeschlossenen Drucksensors wenigstens ein an der wenigstens einen Messstelle herrschender Drucks des das Kanalsystem durchströmenden Kühlmittels erfasst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messeinrichtung sind als vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
  • 1 eine schematische Perspektivansicht einer Messeinrichtung mit einer elektronischen Recheneinrichtung, wobei die Messeinrichtung mit einer Spindel einer Werkzeugmaschine verbunden ist;
  • 2 eine schematische und perspektivische Explosionsansicht der Messeinrichtung mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss, einem Drucksensor und einem Probenkörper;
  • 3 schematische und perspektivische Schnittansicht des Probenkörpers;
  • 4 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht der Messeinrichtung; und
  • 5 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines mittels der Messeinrichtung durchführbaren Verfahrens zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Messeinrichtung 1 mit einer elektronischen Recheneinrichtung 2, wobei die Messeinrichtung 1 mit einer Spindel 3 einer Werkzeugmaschine 4 verbunden ist. Spanerzeugende Werkzeuge, welche auch Zerspanwerkzeuge genannt werden, sind während eines Zerspanprozesses thermischen Belastungen unterworfen, welche dazu führen können, dass die Lebensdauer des Zerspanwerkzeugs verringert wird, weil die während des Zerspanprozesses entstandene Wärme unzureichend von dem Zerspanwerkzeug abgeführt wird. Aus diesem Grund ist bei Werkzeugmaschinen, in welchen ein zu bearbeitendes Werkstück und/oder das zerspanende Werkzeug rotieren, also zum Beispiel Drehmaschinen, Bohrmaschinen, Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren etc., eine Prozesskühlung vorgesehen. Das bedeutet, dass das zu bearbeitende Werkstück und/oder das zerspanende Werkzeug mit einem Kühlmittel versorgt, also zum Beispiel bespritzt werden, sodass die bei dem Zerspanungsprozess entstehende Prozesswärme mit einer möglichst hohen Wärmeabfuhrleistung beziehungsweise Kühlleistung von dem Werkstück und/oder dem Zerspanwerkzeug abgeführt werden kann. Um eine besonders hohe Wärmeabfuhrleistung realisieren zu können, können in Zerspanwerkzeugen Kanäle mit unterschiedlichen Geometrien vorgesehen sein, durch welche ein Kühlmittel hindurchströmen kann. Insbesondere kann das Kühlmittel von der Werkzeugmaschine 4 dem Zerspanwerkzeug, das heißt dessen Kühlmittelkanalsystem, zugeführt werden.
  • Jedoch treten über den Verlauf des Kühlmittelkanalsystems Druckverluste auf, wenn das Kühlmittel durch das Kanalsystem geleitet wird und dabei beispielsweise von der Werkzeugmaschine weg hin zu einem Kühlmittelaustritt strömt, sodass ein für die bevorzugte Wärmeabfuhrleistung benötigter Volumenstrom des Kühlmittels behindert werden kann. Dies führt dazu, dass selbst solche innengekühlten Zerspanwerkzeuge besonders hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, sodass sie eine relativ geringe Lebensdauer aufweisen. Die beschriebenen Druckverluste in dem Kanalsystem können beispielsweise an Knicken, Kurven, Verzweigungen etc. des Kanalsystems entstehen und entsprechen nicht immer üblicherweise zuvor durchgeführten strömungstechnischen Simulationsergebnissen.
  • Mittels der Messeinrichtung 1 ist es nun möglich, ein strömungstechnisch simuliertes Ergebnis für ein von einem Kühlmittel durchströmtes Kanalsystem eines Zerspanwerkzeugs experimentell zu validieren. Hierbei kann die Recheneinrichtung 2 von einem Modul umfasst sein, welches auch eine beispielsweise als Batterie, insbesondere als wiederaufladbare Batterie, ausgebildete Energiequelle aufweisen, kann, sodass die Recheneinrichtung 2 mittels der Energiequelle mit elektrischer Energie versorgbar ist. Hierdurch ist die Messeinrichtung 1 autark zu betreiben, da diese von einem Stromnetz unabhängig ist.
  • 2 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Explosionsansicht die Messeinrichtung 1 mit einem Probenkörper 7, welcher ein von Kühlmittel zum Schmieren und/oder Kühlen von Zerspanwerkzeugen durchströmbares Kanalsystem 20, einen ersten Anschluss 5, über welchen dem Kanalsystem 20 das Kühlmittel zuführbar ist, und einen zweiten Anschluss 6 aufweist, über welchen das Kühlmittel von dem und insbesondere aus dem Kanalsystem 20 abführbar ist. Außerdem umfasst die Messeinrichtung 1 wenigstens einen Drucksensor 8. Über den ersten Anschluss 5, welcher mit dem Probenkörper 7 einstückig ausgebildet sein kann, ist der Probenkörper 7, insbesondere das Kanalsystem 20, mit der Spindel 3 der Werkzeugmaschine 4 mechanisch und/oder fluidisch verbindbar oder verbunden, sodass beispielsweise das von der Spindel 3 bereitgestellte Kühlmittel, welches als Kühlflüssigkeit ausgebildet ist, über den Anschluss 5 in das Kanalsystem 20 einströmen kann. Der zweite Anschluss 6 umfasst eine kreisringförmige Adapterscheibe 9, welche eine zentrale, die Adapterscheibe 9 durchdringende Öffnung 11 aufweist. Die Adapterscheibe 9 kann beispielsweise über diese durchdringende Montageöffnungen 12 mittels damit korrespondierender, in Schraubenöffnungen 13 eingreifender Schrauben mit dem Probenkörper 7 verbunden werden.
  • Ein über die Adapterscheibe 9 mit dem Kanalsystem 20 verbindbares Verbindungsstück 10 kann einen Verbindungsbereich 14 aufweisen, mittels welchem das Verbindungsstück 10 in der Öffnung 11 mit der Adapterscheibe 9 verbindbar bzw. verbunden ist. Beispielsweise kann der Verbindungsbereich 14 ein Außengewinde aufweisen, während eine Innenumfangsfläche der Öffnung 11 ein dazu korrespondierendes Innengewinde aufweist, wodurch das Verbindungsstück 10 in die Adapterscheibe 9, das heißt insbesondere in die Öffnung 11, einschraubbar oder eingeschraubt ist. Es ist aber auch denkbar, dass das Verbindungsstück 10 mit der Adapterscheibe 9 einstückig ausgebildet ist.
  • Der Probenkörper 7 weist zumindest eine Drucksensoraufnahme 15 auf, welche als ein Gewindeloch 16 ausgebildet ist. Hierbei verläuft die axiale Richtung des Gewindelochs 16 entlang einer Aufnahmeachse 17, welche senkrecht zu der Längsachse 18 des Probenkörpers 7, der Adapterscheibe 9 und/oder des Verbindungsstücks 10 verläuft.
  • In die Drucksensoraufnahme 15 ist jeweils entweder ein Drucksensor 8 oder ein nicht dargestelltes Dichtelement einsetzbar. In 1 ist ein Drucksensor 8 gezeigt, welcher in eine Drucksensoraufnahme 15 eingesetzt ist. Hierbei fallen eine Hochachse 19 des Drucksensors 8 und die jeweilige Aufnahmeachse 17 zusammen.
  • 3 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Schnittansicht den Probenkörper 7 der Messeinrichtung 1. Es ist gezeigt, dass der Probenkörper 7 ein Kanalsystem 20 aufweist, welches im Inneren des Probenkörpers 7 ausgebildet ist. Das Kanalsystem 20 kann eine Vielzahl an unterschiedlichen Sonderstellen, welche beispielsweise als Knicke, Verzweigungen, Verengungen etc. ausgebildet sein können, aufweisen. Aufgrund von abrupten Richtungsänderungen bzw. Querschnittsänderungen denen das im Kanalsystem 20 strömende Kühlmittel an diesen Sonderstellen unterworfen ist, kann es insbesondere dort gemäß fluiddynamischen Zusammenhängen jeweils zu einem Druckverlust kommen, welcher sich in einem in nachteiliger Weise verringerten Volumenstrom des Kühlmittels äußern kann. Da eine erwünschte Wärmeabfuhrleistung einen bestimmten Volumenstrom erfordert, kann sich der Druckverlust an den Sonderstellen in unerwünschter Weise auf die Wärmeabfuhrleistung auswirken.
  • Insbesondere an diesen Sonderstellen weist das Kanalsystem 20 des Probenkörpers 7 jeweils eine Messstelle 21a auf, da beispielsweise aufgrund von strömungstechnischen Simulationsergebnissen, festgestellt wurde, dass an den Sonderstellen eine für die Strömung des Kühlmittels kritische Stelle ist. Derartige Messstellen 21a können sich dementsprechend beispielsweise im Bereich vor und nach einem Eintrittskonus 22 oder vor und nach einer Verzweigungsstelle 23 finden.
  • Es ist ferner in 3 dargestellt, dass die jeweiligen Drucksensoraufnahmen 15 fluidisch mittels eines jeweiligen Messkanals 21 mit einer zugehörigen Messstelle 21a verbunden sind, wodurch die Drucksensoraufnahmen 15 mit dem Kanalsystem 20 verbunden sind. Der jeweilige Messkanal 21 verläuft entlang der Aufnahmeachse 17 und weist einen Durchmesser auf, welcher dem Durchmesser des Kanalsystems 20 an der jeweiligen Messstelle 21a entspricht, an welcher der Messkanal 21 das Kanalsystem 20 schneidet. Die jeweilige Drucksensoraufnahme 15 und der jeweilige Messkanal 21 sind so angeordnet, dass der entsprechende Messkanal 21 eine Fluidverbindung zwischen der jeweiligen Drucksensoraufnahme 15 und der jeweiligen Messstelle 21a herstellt. Indem der Probenkörper 7 über den ersten Anschluss 5 mit der Werkzeugmaschine 4, insbesondere mit deren Spindel 3, verbindbar bzw. verbunden ist, ist zwischen einem Kühlmittelversorgungssystem der Werkzeugmaschine 4 und dem Kanalsystem 20 eine fluidische Verbindung herstellbar bzw. hergestellt, wodurch mittels der Werkzeugmaschine 4 das Kühlmittel durch das Kanalsystem 20 hindurchleitbar ist. Das heißt, dass das Kanalsystem 20 mittels der Werkzeugmaschine 4 mit dem Kühlmittel versorgbar ist.
  • 4 zeigt ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht der Messeinrichtung 1. Über den ersten Anschluss 5 wird in das Kanalsystem 20 Kühlmittel eingeleitet, welches an der Austrittsöffnung 24 des Probenkörpers 7 austritt. Dort wird es durch die Adapterscheibe 9 und das Verbindungsstück 10 hindurch abgeführt, was bedeutet, dass das Kühlmittel aus dem Kanalsystem 20 über die Austrittsöffnung 24 und über den zweiten Anschluss 6 von dem Probenkörper 7 abgeführt wird. Indem beispielsweise ein Schlauch über das Verbindungsstück 10 mit der Austrittsöffnung 24 verbunden wird, kann sichergestellt werden, dass nur das Kühlmittelvolumen aufgefangen wird, welches auch durch das Kanalsystem 20 hindurchgeströmt ist. Das bedeutet, dass Kühlmittel, welches von außen auf den Probenkörper 7 aufgesprüht wird, eine gewünschte Volumenmessung des durch das Kanalsystem 20 hindurchgeströmten Kühlmittels nicht verfälscht.
  • Es ist in 4 des Weiteren gezeigt, dass der Drucksensor 8 in die Drucksensoraufnahme 15 einschraubbar bzw. eingeschraubt ist. Hierzu kann der Drucksensor 8 einen Gewindeanteil 25 aufweisen, welcher mit dem Innengewinde der Drucksensoraufnahme 15 korrespondiert. Indem der Drucksensor 8 in die Drucksensoraufnahme 15 eingeschraubt ist, ist eine Fluidverbindung zwischen dem Drucksensor 8 über die Drucksensoraufnahme 15 und über den Messkanal 21 mit dem Kanalsystem 20 hergestellt. Das bedeutet, dass mittels des Drucksensors 8 an der Messstelle 21a, welche mit dem Drucksensor 8 fluidisch verbunden ist, ein dort herrschender Druck erfasst werden kann.
  • Indem der Drucksensor 8 drahtgebunden und/oder drahtlos mit der Recheneinrichtung 2 verbunden ist, ist diese in der Lage, ein mittels des Drucksensors 8 generiertes Signal auszuwerten, welches dem Druck entspricht, der zum Zeitpunkt der Messung an der mit dem Drucksensor 8 verbundenen Messstelle 21a herrscht. Des Weiteren kann die Recheneinrichtung 2 in der Lage sein, den erfassten Druckwert beziehungsweise die erfassten Druckwerte mittels einer Speichereinrichtung auf einen Datenträger zu speichern. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Datenträger um einen Wechseldatenträger.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines mittels der Messeinrichtung 1 durchführbaren Verfahrens zum Überprüfen wenigstens einer Strömung des Kühlmittels. Hierbei wird in einem ersten Schritt S1 der Probenkörper 7 bereitgestellt, welcher das von dem Kühlmittel durchströmbare Kanalsystem 20 aufweist. Bei dem Probenkörper handelt es sich um ein Surrogat eines Zerspanwerkzeugs, das mit dem zu untersuchenden Zerspanwerkzeug zumindest die Geometrie des Kanalsystems 20 gemeinsam hat.
  • Ein Grundkörper des Probenkörpers 7 ist fest mit dem ersten Anschluss 5 verbunden. Insbesondere kann der erste Anschluss 5 einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet sein. Der erste Anschluss 5 bildet eine Eingangsseite des Kanalsystems 20. Indem der erste Anschluss 5 mit der Kühlmittelversorgung der Werkzeugmaschine 4, insbesondere über deren Spindel 3 mechanisch und/oder fluidisch verbunden wird, wird der Probenkörper 7 mechanisch und/oder fluidisch mit der Kühlmittelversorgung verbunden.
  • Ferner umfasst der Probenkörper 7 den zweiten Anschluss 6, über welchen, wie bereits weiter oben beschrieben, das Kühlmittel von dem Kanalsystem 20 abführbar ist. Der Probenkörper 7 weist außerdem eine Mehrzahl von Messkanälen 21 und jeweils dazu zugehörige Drucksensoraufnahmen 15 auf. Die Drucksensoraufnahmen 15 werden wie oben beschrieben ausgebildet, sodass diese über den zugehörigen Messkanal 21 mit jeweils einer entsprechenden Messstelle 21a fluidisch verbunden werden.
  • In einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird wenigstens ein Drucksensor 8 an wenigstens eine Messstelle 21a angeschlossen, indem in die zugehörige Drucksensoraufnahme 15 der Drucksensor 8 eingesetzt, z. B. eingeschraubt wird. Ferner werden die übrigen Messstellen 21a, also die Drucksensoraufnahmen 15, in welche kein Drucksensor 8 eingesetzt wird, mittels dazu korrespondierenden Dichtelementen verschlossen. Somit wird sichergestellt, dass kein Kühlmittel unbeabsichtigt über eine Messstelle 21a durch einen zugehörigen Messkanal 21 und durch eine zugehörige Drucksensoraufnahme 15 hindurch aus dem Kanalsystem 20 entweichen kann.
  • Bei einem dritten Schritt S3 wird eine Strömung des Kühlmittels durch das Kanalsystem 20 hindurch bewirkt. Insbesondere kann die Strömung des Kühlmittels mittels der Werkzeugmaschine 4, beispielsweise mittels einer internen Kühlmittelpumpe, bewirkt werden.
  • In einem vierten Schritt S4 des Verfahrens wird mittels des an die jeweilige Messstelle 21a, das heißt also an die jeweilige Drucksensoraufnahme 15, angeschlossenen Drucksensors 8 wenigstens ein Druck erfasst, welcher an der entsprechenden Messstelle 21a des Kanalsystems 20 herrscht. Der an der Messstelle 21a herrschende Druck wird durch das Kühlmittel, welches durch das Kanalsystem 20 hindurch strömt, verursacht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007016326 A1 [0004]

Claims (5)

  1. Messeinrichtung (1) zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen, mit wenigstens einem Probenkörper (7), welcher ein von dem Kühlmittel durchströmbares Kanalsystem (20), wenigstens einen ersten Anschluss (5), über welchen das Kanalsystem (20) mit dem Kühlmittel versorgbar ist, wenigstens einen zweiten Anschluss (6), über welchen das Kühlmittel von dem Kanalsystem (20) abführbar ist, und eine Mehrzahl von Messstellen (21a) aufweist, an welche jeweils ein Drucksensor (8) zum Erfassen wenigstens eines an der jeweiligen Messstelle (21a) herrschenden Drucks des Kühlmittels anschließbar ist.
  2. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung (2) vorgesehen ist, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens ein von dem Drucksensor (8) bereitgestelltes und den erfassten Druck charakterisierendes Signal zu empfangen und das Signal auszuwerten.
  3. Messeinrichtung (1) nach Anspruch 2,03 dadurch gekennzeichnet, dass ein die Recheneinrichtung (2) umfassendes Modul vorgesehen ist, welches einen Energiespeicher umfasst, mittels welchem die Recheneinrichtung (2) mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie versorgbar ist.
  4. Messeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung (2) eine Speichereinrichtung zum Speichern des erfassten Drucks, insbesondere wenigstens eines des erfassten Druck charakterisierenden Werts, aufweist.
  5. Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen, mit den Schritten: – Bereitstellen wenigstens eines Probenkörpers (7), welcher ein von dem Kühlmittel durchströmbares Kanalsystem (20), einen ersten Anschluss (5), über welchen das Kanalsystem (20) mit dem Kühlmittel versorgbar ist, wenigstens einen zweiten Anschluss (6), über welchen das Kühlmittel von dem Kanalsystem (20) abführbar ist, und eine Mehrzahl von Messstellen (21a) aufweist, an welche jeweils ein Drucksensor (8) zum Erfassen wenigstens eines an der jeweiligen Messstelle (21a) herrschenden Drucks des Kühlmittels anschließbar ist; – Anschließen eines Drucksensors (8) an wenigstens eine der Messstellen (21a) und dichtendes Verschließen der übrigen Messstellen (21a) mittels dazu korrespondierenden Dichtelementen; – Bewirken einer Strömung des Kühlmittels durch das Kanalsystem (20); und – mittels des angeschlossenen Drucksensors (8): Erfassen wenigstens eines an der wenigstens einen Messstelle (21a) herrschenden Drucks des das Kanalsystem (20) durchströmenden Kühlmittels.
DE102017004454.6A 2017-05-09 2017-05-09 Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen Withdrawn DE102017004454A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017004454.6A DE102017004454A1 (de) 2017-05-09 2017-05-09 Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017004454.6A DE102017004454A1 (de) 2017-05-09 2017-05-09 Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017004454A1 true DE102017004454A1 (de) 2017-11-23

Family

ID=60254888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017004454.6A Withdrawn DE102017004454A1 (de) 2017-05-09 2017-05-09 Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017004454A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007016326A1 (de) 2007-04-04 2008-10-09 Fmb Blickle Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung spanender Werkzeuge

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007016326A1 (de) 2007-04-04 2008-10-09 Fmb Blickle Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung spanender Werkzeuge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015220533A1 (de) Werkzeughalter mit integrierter Sensorik
DE102008015673A1 (de) Kugelbahnfräser, Werkzeugsystem mit einem Kugelbahnfräser sowie Verfahren zur Anbringung eines Kugelbahnfräsers
DE102013201328A1 (de) Bearbeitungseinheit für eine programmgesteuerte Werkzeugmaschine
DE102010004526A1 (de) Zerspanungswerkzeug
DE102018109880A1 (de) Sensormodul, Maschinen- oder Werkzeugelement und Werkzeugmaschine
DE102013105206A1 (de) Werkzeugaufnahme
DE102019100077A1 (de) Werkzeugbaugruppe mit inneren kühlmitteldurchgängen für maschinen
DE202018006651U1 (de) Sensormodul, Maschinen- oder Werkzeugelement und Werkzeugmaschine
DE102008034784A1 (de) Fräswerkzeug zum Fräsen faserverstärkter Kunststoffe
DE102016223199A1 (de) Werkzeughalter für ein Bearbeitungswerkzeug einer Bearbeitungsmaschine und Messeinrichtung
DE102019112629A1 (de) Spanneinrichtung zum Spannen eines Bauteils, insbesondere zum Fixieren eines Werkzeugs an einer Werkzeugmaschine
WO2015166068A1 (de) Mittels eines lasersinterverfahrens hergestelltes werkzeug
DE102017004454A1 (de) Messeinrichtung und Verfahren zum Überprüfen wenigstens einer Strömung eines Kühlmittels zum Kühlen und/oder Schmieren von Zerspanwerkzeugen
WO2018095471A1 (de) Spannmittel für ein spannfutter einer bearbeitungsmaschine und messeinrichtung
DE102017120235A1 (de) Adapter zur Halterung eines Werkzeugs in einem Spannzangenfutter
DE102014007499B3 (de) Prüfvorrichtung für mindestens einen Spindelkopf für Werkzeuge
DE102007033167A1 (de) Modulares Werkzeugsystem
DE102015226434A1 (de) Drehmeißel
DE102017102578A1 (de) Werkzeuganordnung mit Sensor sowie Werkzeugmaschine mit der Werkzeuganordnung
DE102012019433A1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung einer Kenngröße eines Mediums
DE102019209053B4 (de) Werkzeug zur spanenden Werkstückbearbeitung und Verfahren zur Herstellung sowie zur Aufbereitung des Werkzeugs
DE102016223201A1 (de) Bearbeitungswerkzeug für eine Bearbeitungsmaschine
DE102014114445A1 (de) Spannfutter
DE102019112631A1 (de) Spanneinrichtung zum Spannen eines Bauteils, insbesondere zum Fixieren eines Werkzeugs an einer Werkzeugmaschine
DE102020100928A1 (de) Fluidströmungsmesseinrichtung, Bearbeitungsmaschine mit Fluidströmungsmesseinrichtung, Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung sowie Verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee