DE102018114635A1

DE102018114635A1 - Device and method for manufacturing metal parts

Info

Publication number: DE102018114635A1
Application number: DE102018114635.3A
Authority: DE
Inventors: Bernd Zapf; Benjamin Grübel; Heinz Brujmann; Sebastian Knaus; Wolfgang Wenzler
Original assignee: August Wenzler Maschb GmbH; August Wenzler Maschinenbau GmbH; Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: August Wenzler Maschb GmbH; August Wenzler Maschinenbau GmbH; Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2019-12-19
Anticipated expiration: 2038-06-20
Also published as: WO2019243089A1; DE102018114635B4

Abstract

Eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist eine Maschinensteuereinrichtung (18) auf, die die Achsen der Werkzeugmaschine (10) steuert. Zugleich ist ein Schweißgerät (22) vorgesehen, dessen Parameter, zumindest soweit sie Einfluss auf die Dynamik des Schweißgeräts (22) haben, an die Maschinensteuereinrichtung (18) übertragen werden. Die Maschinensteuereinrichtung (18) steuert die Achsen der Werkzeugmaschine und auch das Schweißgerät (22) unter Berücksichtigung von dessen Dynamik, so dass im generativen Fertigungsverfahren Werkstücke in hoher Qualität mit geringem Aufmaß hergestellt werden können, so dass interimsweise durchgeführte oder am Ende durchzuführende spanende Materialbearbeitungen mit geringem Materialabtrag auskommen.A machine tool according to the invention has a machine control device (18) which controls the axes of the machine tool (10). At the same time, a welding device (22) is provided, the parameters of which, at least insofar as they have an influence on the dynamics of the welding device (22), are transmitted to the machine control device (18). The machine control device (18) controls the axes of the machine tool and also the welding machine (22) taking into account its dynamics, so that high-quality workpieces can be produced with a small allowance in the generative manufacturing process, so that machining operations carried out intermittently or at the end can also be carried out low material removal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Metallteilen, insbesondere in einem Fertigungsverfahren mit Auftragschweißen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Abstimmung mindestens einer Führungsgröße, z.B. der Drahtvorschubgeschwindigkeit des Drahtvorschubs einer Lichtbogen-Schweißeinrichtung, beim Auftragschweißen an metallischen Werkstücken. Die Erfindung betrifft ferner die Einstellung des Anstellwinkels eines Brenners einer Lichtbogen-Schweißeinrichtung relativ zu der Auftragsfläche.The invention relates to a device and a method for the production of metal parts, in particular in a production method with cladding. In particular, the invention relates to the coordination of at least one reference variable, e.g. the wire feed speed of the wire feed of an arc welding device when cladding on metal workpieces. The invention further relates to the setting of the angle of attack of a torch of an arc welding device relative to the application surface.

Aus der DE 2 140 545 A1 ist eine Vorrichtung zum automatischen Lichtbogenschweißen durch programmierte Takte bekannt. Zu der Vorrichtung gehört ein Brenner, dem während des Schweißens fortwährend ein aus Zusatzwerkstoff bestehender Draht zugeführt wird. Der Brenner wird beim Schweißvorgang in eine Richtung parallel zu den zu verschweißenden Oberflächen und senkrecht zur Schweißnaht geführt. Zur Verbesserung des Schweißergebnisses wird vorgeschlagen, durch einen Programmgeber die Stromstärke, die Brennergeschwindigkeit, die Strompulsierung, den Drahtvorschub, Drahtvorschubpulsierungen, Zeitpunkt des Inbewegungsetzens oder Anhaltens des Drahts und andere Parameter automatisch einzustellen. Dabei wird auch in Betracht gezogen, den Brenner in einer Ebene senkrecht zur Schweißnaht zu neigen.From the DE 2 140 545 A1 a device for automatic arc welding by programmed cycles is known. The device includes a torch, to which a wire made of filler material is continuously fed during welding. During the welding process, the torch is guided in a direction parallel to the surfaces to be welded and perpendicular to the weld seam. In order to improve the welding result, it is proposed that the current intensity, the torch speed, the current pulsation, the wire feed, wire feed pulsations, the time at which the wire is started or stopped and other parameters are set automatically by a programmer. It is also considered to incline the torch in a plane perpendicular to the weld.

Aus der DE 1 014 682 A1 ist eine Maschine zur selbsttätigen Lichtbogenschweißung mit nicht abschmelzender Elektrode und Zusatzdraht bekannt, bei der die Schweißgeschwindigkeit und die Zufuhrgeschwindigkeit des Schweißdrahts von der Schweißstromstärke abhängig gemacht werden. Dazu wird ein regelbarer Proportionalitätsfaktor zwischen der Schweißgeschwindigkeit und der Zuführgeschwindigkeit des Schweißdrahts vorgesehen.From the DE 1 014 682 A1 a machine for automatic arc welding with a non-melting electrode and filler wire is known, in which the welding speed and the feed speed of the welding wire are made dependent on the welding current. For this purpose, an adjustable proportionality factor between the welding speed and the feed speed of the welding wire is provided.

Aus der EP 1 352 698 A1 ist eine Drahtvorschubvorrichtung für Drahtschweißanlagen bekannt, bei der die Solldrahtgeschwindigkeit während des Schweißvorgangs geändert werden soll. Dazu sind Messmittel vorgesehen, um die tatsächliche Drahtgeschwindigkeit zu erfassen, um diese mit der Solldrahtgeschwindigkeit in Einklang zu bringen. Außerdem wird der Schweißstrom der Drahtgeschwindigkeit entsprechend eingestellt.From the EP 1 352 698 A1 a wire feed device for wire welding systems is known in which the desired wire speed is to be changed during the welding process. For this purpose, measuring means are provided to record the actual wire speed in order to bring it into line with the target wire speed. In addition, the welding current is set according to the wire speed.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lichtbogen-schweißeinrichtung zur Herstellung von Metallteilen in eine Werkzeugmaschine zu integrieren.It is an object of the invention to integrate an arc welding device for the production of metal parts in a machine tool.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Konzepten gelöst.This task is performed with the in the claims 1 and 7 specified concepts solved.

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist eine Werkstückaufnahme auf, die durch eine erste Positioniereinrichtung mindestens um zwei zueinander nicht parallele Achsen schwenkbar gehalten ist. Von den beiden Achsen ist eine Achse vorzugsweise horizontal orientiert, während die andere Achse dazu rechtwinklig orientiert ist. Steht die erste Achse in Nulllage ist die zweite Achse vorzugsweise vertikal. Die zweite Achse steht vorzugsweise senkrecht auf der ersten Achse. Es ist aber auch möglich, eine andere Achskonfiguration zu wählen, z.B. zwei können horizontale Achsen sein, die wiederum vorzugsweise miteinander einen rechten Winkel einschließen. Die Achsen können einander kreuzen oder in einem Abstand zueinander angeordnet sein. Außerdem sind den beiden Achsen Antriebe zugeordnet, deren Position und Bewegung von der Maschinensteuereinrichtung gesteuert ist. Mittels der beiden Achsen kann das von der Werkstückaufnahme aufgenommene Werkstück oder ein von der Werkstückaufnahme aufgenommener Grundkörper bei der weiteren generativen Anbringung von Material immer so gehalten werden, dass eine starre Werkstückpartie, die temporär flüssiges Material aufnehmen soll, horizontal gehalten ist. Das von dem Schweißdraht abtropfende flüssige Metall wird vorzugsweise in Schwerkraftrichtung aufgebracht.The machine tool according to the invention has a workpiece holder which is held by a first positioning device so as to be pivotable about at least two axes which are not parallel to one another. Of the two axes, one axis is preferably oriented horizontally, while the other axis is oriented at right angles to it. If the first axis is in the zero position, the second axis is preferably vertical. The second axis is preferably perpendicular to the first axis. However, it is also possible to choose a different axis configuration, e.g. two can be horizontal axes, which in turn preferably form a right angle with one another. The axes can cross one another or be arranged at a distance from one another. In addition, drives are assigned to the two axes, the position and movement of which are controlled by the machine control device. By means of the two axes, the workpiece picked up by the workpiece holder or a base body picked up by the workpiece holder can always be held during the further generative application of material in such a way that a rigid part of the workpiece which is to temporarily hold liquid material is kept horizontal. The liquid metal dripping from the welding wire is preferably applied in the direction of gravity.

Die Werkzeugmaschine weist außerdem eine Werkzeugaufnahme auf, die zur Aufnahme eines Lichtbogenschweißkopfs eingerichtet ist. Typischerweise ist die Werkzeugaufnahme außerdem zur Aufnahme anderer, insbesondere mechanischer Werkzeuge eingerichtet, die beispielsweise zur spanabhebenden Bearbeitung des Werkstücks dienen können, so zum Beispiel Bohrer, Fräser und dergleichen. Die Werkzeugaufnahme kann typischerweise von einer Arbeitsspindel getragen sein, die drehend antreibbar oder in willkürlich festlegbaren Drehpositionen arretierbar ist.The machine tool also has a tool holder, which is set up to hold an arc welding head. Typically, the tool holder is also set up to hold other, in particular mechanical, tools that can be used, for example, for machining the workpiece, for example drills, milling cutters and the like. The tool holder can typically be carried by a work spindle which can be driven in rotation or locked in arbitrarily definable rotational positions.

Der Lichtbogenschweißkopf ist mit einer Drahtzuführeinrichtung verbunden, die den Lichtbogenschweißkopf mit Schweißdraht versorgt. Die Drahtzuführeinrichtung weist typischerweise eine Drahtspule mit einer Abwickelvorrichtung sowie einen Drahtantrieb auf, der mit einer oder mehreren angetriebenen Rollen mit dem Schweißdraht in Verbindung steht, um diesen dem Lichtbogenschweißkopf kontrolliert zuzuführen. Der Lichtbogenschweißkopf ist außerdem mit einem Schweißstromgenerator verbunden, der den Lichtbogenschweißkopf und dabei insbesondere den Schweißdraht mit Schweißstrom versorgt. Der Schweißstromgenerator ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass er entsprechend einem Steuersignal einen variablen Schweißstrom abgeben kann. Zum Schließen des Stromkreises ist der Schweißstromgenerator außerdem an der Werkstückaufnahme angeschlossen. Dabei kann der Strompfad direkt zu einer Palette oder einem Werkstückträger oder auch über eine flexible oder gelenkige Stromzuführeinrichtungen über die erste Positioniereinrichtung führen.The arc welding head is connected to a wire feed device which supplies the arc welding head with welding wire. The wire feed device typically has a wire spool with an unwinding device and a wire drive which is connected to the welding wire by one or more driven rollers in order to feed it to the arc welding head in a controlled manner. The arc welding head is also connected to a welding current generator which supplies the arc welding head and in particular the welding wire with welding current. The welding current generator is preferably designed such that it can emit a variable welding current in accordance with a control signal. The welding current generator is also connected to the workpiece holder to close the circuit. The current path can go directly to a pallet or a Guide the workpiece holder or via a flexible or articulated power supply device via the first positioning device.

Die Drahtzuführeinrichtung und der Schweißstromgenerator sind mit einer Schweißsteuereinrichtung verbunden, um von dieser gesteuert zu werden. Die Schweißsteuereinrichtung reguliert somit die Drahtzufuhrgeschwindigkeit und den Schweißstrom. Vorzugsweise arbeitet die Schweißstromeinrichtung gesteuert von einem Signal, das mindestens eine Führungsgröße, z.B. die Drahtvorschubgeschwindigkeit, und damit die Materialauftragrate festlegt.The wire feed device and the welding current generator are connected to a welding control device in order to be controlled thereby. The welding control device thus regulates the wire feed speed and the welding current. Preferably, the welding current device works controlled by a signal which contains at least one command variable, e.g. the wire feed speed, and thus the material application rate.

Eine zweite Positioniereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Werkstückaufnahme und die Werkzeugaufnahme relativ zueinander zu bewegen. Dazu können die Werkstückaufnahme und/oder die Werkzeugaufnahme jeweils über eine oder mehrere Linearachsen beweglich gelagert sein. Der Begriff der Linearachse umfasst dabei sowohl eine Linearführung wie auch eine zugeordnete Linearantriebseinrichtung, wie beispielsweise ein Spindelantrieb oder dergleichen. Zur Steuerung der beiden Positioniereinrichtungen ist eine Maschinensteuereinrichtung vorgesehen, die diese entsprechend eines Maschinensteuerprogramms steuert. Dieses kann ein sogenanntes NC-Programm sein, das die von den einzelnen Achsen der Werkzeugmaschine zu absolvierenden Bewegungen in der gewünschten Reihenfolge vorgibt. Die Maschinensteuereinrichtung ist dabei außerdem mit der Schweißsteuereinrichtung verbunden, um dieser wenigstens einen Parameter, beispiels- und vorzugsweise die Drahtvorschubgeschwindigkeit vorzugeben. Die Maschinensteuereinrichtung ist dabei dazu eingerichtet, wenigstens einen Parameter der Schweißsteuereinrichtung einzuhalten. Ein solcher Parameter ist insbesondere ein die Dynamik begrenzender Parameter, wie beispielsweise die maximale Änderungsrate der Drahtvorschubgeschwindigkeit, d.h. die maximale Drahtbeschleunigung oder Drahtverzögerung. Die Berücksichtigung dieses Parameters hat erheblichen Einfluss auf die Steuerung der ersten und der zweiten Positioniereinrichtung. Dies gilt insbesondere, wenn die Dynamik, d.h. die maximale Beschleunigung oder Verzögerung der Drahtvorschubgeschwindigkeit, geringer ist als die Dynamik (d.h. wiederum maximale Beschleunigung oder Verzögerung) der Achsen der beiden Positioniereinrichtungen.A second positioning device is set up to move the workpiece holder and the tool holder relative to one another. For this purpose, the workpiece holder and / or the tool holder can each be movably supported via one or more linear axes. The term linear axis includes both a linear guide and an associated linear drive device, such as a spindle drive or the like. To control the two positioning devices, a machine control device is provided which controls them in accordance with a machine control program. This can be a so-called NC program that specifies the movements to be performed by the individual axes of the machine tool in the desired order. The machine control device is also connected to the welding control device in order to predefine this for at least one parameter, for example and preferably the wire feed speed. The machine control device is designed to maintain at least one parameter of the welding control device. Such a parameter is in particular a parameter that limits the dynamics, such as the maximum rate of change of the wire feed speed, i.e. the maximum wire acceleration or wire deceleration. The consideration of this parameter has a considerable influence on the control of the first and the second positioning device. This is especially true if the dynamics, i.e. the maximum acceleration or deceleration of the wire feed speed is less than the dynamics (i.e. again maximum acceleration or deceleration) of the axes of the two positioning devices.

Die Positioniereinrichtungen der Werkzeugmaschine arbeiten deswegen bei aktivem Schweißkopf gegebenenfalls mit verlängerten Beschleunigungs- oder Bremswegen, wodurch andererseits aber ein Materialauftrag in gewünschter Qualität und Menge erreicht wird. Die Schweißsteuereinrichtung arbeitet gesteuert von der Maschinensteuereinrichtung, wobei die Maschinensteuereinrichtung die Restriktionen der Schweißsteuereinrichtung bei der Ansteuerung aller Positioniereinrichtungen einbezieht, um eine korrekte Umsetzung dieser Befehle durch die Schweißsteuereinrichtung sicherzustellen.The positioning devices of the machine tool therefore work when the welding head is active, possibly with extended acceleration or braking distances, but on the other hand this results in a material application in the desired quality and quantity. The welding control device operates in a controlled manner by the machine control device, the machine control device including the restrictions of the welding control device when controlling all positioning devices in order to ensure correct implementation of these commands by the welding control device.

Wenn der Schweißstrom und die Drahtvorschubgeschwindigkeit in einem festgelegten funktionalen Zusammenhang zueinander stehen, kann die Maschinensteuereinrichtung anstelle der Vorschubgeschwindigkeit auch den Schweißstrom vorgeben. Erfolgt dies wiederum unter Berücksichtigung der Dynamik der Schweißeinrichtung, insbesondere der Drahtvorschubeinrichtung, wird wiederum nach den oben erläuterten Prinzipien eine generative Fertigung in der gewünschten Qualität erreicht. Insbesondere gelingt es in beiden genannten Varianten, den Materialauftrag so zu dosieren, dass ein etwaiger nachfolgender Materialabtrag mittels eines spanenden von der Werkzeugmaschine geführten Werkzeugs einerseits auf ein geringes Maß beschränkt werden kann, wobei andererseits Materialfehlstellen vermieden werden.If the welding current and the wire feed speed have a fixed functional relationship to one another, the machine control device can also specify the welding current instead of the feed speed. If this is done again taking into account the dynamics of the welding device, in particular the wire feed device, additive manufacturing in the desired quality is again achieved according to the principles explained above. In particular, it is possible in both of the variants mentioned to meter the material application in such a way that any subsequent material removal by means of a cutting tool guided by the machine tool can be limited to a small extent on the one hand, while material defects are avoided on the other hand.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist die Maschinensteuereinrichtung zusätzlich dazu eingerichtet, den Schweißkopf entlang der abzufahrenden Schweißbahn in unterschiedlichen Winkeln bezüglich einer Senkrechten zu halten, die rechtwinklig auf dem Schweißbad steht. Beispielsweise kann der Schweißdraht in einem geraden Abschnitt der Schweißbahn der Schweißstelle in einem positiven spitzen Winkel zur Senkrechten, d.h. gewissermaßen stechend zugeführt werden, so dass der Lichtbogen einen der Schweißstelle vorauseilenden Bereich trifft und zügig aufschmilzt. In diesem Betrieb kann mit hoher Schweißgeschwindigkeit und somit hoher Drahtzufuhrgeschwindigkeit und hoher Schweißstromstärke gearbeitet werden. Ist die Schweißbahn hingegen stark gekrümmt, wie es zum Beispiel an Ecken oder engen Rundungen der Fall ist, kann die Maschinensteuereinrichtung dazu eingerichtet sein, mit einem geringeren Winkel bezüglich der Senkrechten zu arbeiten, wobei vorzugsweise auch die Vorschubgeschwindigkeit des Lichtbogenschweißkopfes wie auch die Drahtzufuhrgeschwindigkeit und der Schweißstrom reduziert werden können. Auf diese Weise werden Materialanhäufungen an Ecken und in stark gekrümmten Bereichen ebenso vermieden wie die unerwünschte Vergrößerung des Schweißbads die ansonsten zur Deformation des vorhandenen aufgebauten Materials bis hin zur Zerstörung der bereits vorhandenen Struktur führen könnte.In a preferred embodiment of the machine tool according to the invention, the machine control device is additionally set up to hold the welding head along the welding path to be traversed at different angles with respect to a vertical which is perpendicular to the weld pool. For example, the welding wire can be in a straight section of the welding path of the welding point at a positive acute angle to the vertical, i.e. are fed, so to speak, in a piercing manner so that the arc strikes an area that leads the welding point and melts quickly. In this operation, you can work with high welding speed and thus high wire feed speed and high welding current. If, however, the welding path is strongly curved, as is the case, for example, at corners or narrow curves, the machine control device can be set up to work with a smaller angle with respect to the vertical, preferably also the feed speed of the arc welding head as well as the wire feed speed and the Welding current can be reduced. In this way, material accumulations at corners and in strongly curved areas are avoided, as is the unwanted enlargement of the weld pool, which could otherwise lead to the deformation of the existing material or even the destruction of the existing structure.

Diese und weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus Ansprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine, in schematisierter Darstellung,
2 das Werkstück und den Schweißkopf während der generativen Fertigung, in schematisierter Darstellung,
3 eine Schweißbahn mit unterschiedlich gekrümmten Abschnitten, in schematisierter Draufsicht,
4 Diagramme zur Veranschaulichung der Arbeit der Werkezugmaschine entlang der Schweißbahn nach 3 und
5 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs der Maschinensteuereinrichtung und der Schweißsteuereinrichtung.

These and other features and advantages of the invention result from the claims, the drawing and the associated description. Show it:

1 a machine tool according to the invention, in a schematic representation,
2 the workpiece and the welding head during additive manufacturing, in a schematic representation,
3 a welding track with differently curved sections, in a schematic plan view,
4 Diagrams to illustrate the work of the machine tool along the welding path 3 and
5 a block diagram illustrating the operation of the machine control device and the welding control device.

In 1 ist eine Werkzeugmaschine 10 veranschaulicht, die sich insbesondere zur generativen Fertigung von Werkstücken 11 eignet wie es in 1 durch eine gestrichelte Markierung angedeutet ist. Bei der generativen Fertigung des Werkstücks 11 wird an ein zuvor zum Beispiel im Urformverfahren oder durch Schmieden hergestelltes Basisteil eine Struktur additiv angeformt. Das Basisteil 12 kann auch ein Trägerteil, wie zum Beispiel eine Platte oder ein sonstiges Element oder dergleichen sein, das später nicht Teil des herzustellenden Werkstücks 11 ist und dann von diesem entfernt wird. In diesem letzteren Fall wird das Werkstück 11 komplett generativ erzeugt, während es auch in Betracht gezogen wird, mit der genannten Werkzeugmaschine 10 Werkstück 11 bereitzustellen, die aus einem vorgefertigten Basisteil und daran angeformten, generativ erzeugten Zusatzstrukturen bestehen. Die spanende Bearbeitung kann sowohl das Basisteil 12 als auch die Zusatzstrukturen betreffen.In 1 is a machine tool 10 illustrates which are particularly for the generative production of workpieces 11 suitable as in 1 is indicated by a broken line. During additive manufacturing of the workpiece 11 a structure is additively molded onto a base part previously produced, for example, using the original molding process or by forging. The base part 12 can also be a carrier part, such as a plate or other element or the like, which is not later part of the workpiece to be produced 11 and is then removed from it. In the latter case, the workpiece 11 generated completely generatively, while it is also being considered, with the machine tool mentioned 10 workpiece 11 To provide, which consist of a prefabricated base part and integrally formed additional structures formed thereon. Machining can be both the basic part 12 as well as the additional structures.

Die Werkzeugmaschine 10 weist einen umgrenzten Arbeitsraum 13 auf, in dem vorzugsweise sowohl additive, d.h. materialhinzufügende als auch subtraktive, d.h. materialabtragende Bearbeitungsvorgänge stattfinden können. In diesem Arbeitsraum 13 ist eine Werkstückaufnahme 14 angeordnet, die über eine erste Positioniereinrichtung 15 im Raum beweglich gehalten ist. Die Positioniereinrichtung gestattet das Schwenken der Werkstückaufnahme 14 vorzugsweise um zwei zueinander in einem Winkel vorzugsweise einem rechten Winkel stehende Schwenkachsen 16, 17, die einander kreuzen oder auch gegeneinander versetzt angeordnet sein können. Den Achsen 16, 17 sind nicht weiter veranschaulichte Antriebseinrichtungen zugeordnet, die von einer Maschinensteuereinrichtung 18 gesteuert werden. Die Achse 16 markiert die Drehbarkeit der Werkstückaufnahme 14 gegen einen Träger, der seinerseits um die horizontale Achse 17 schwenkbar ist.The machine tool 10 has a bounded work space 13 on, in which both additive, ie material-adding and subtractive, ie material-removing processing operations can take place. In this work room 13 is a workpiece holder 14 arranged via a first positioning device 15 is kept movable in the room. The positioning device allows the workpiece holder to be pivoted 14 preferably about two pivot axes preferably at a right angle to one another 16 . 17 that cross each other or can be arranged offset from each other. The axes 16 . 17 are associated drive devices, not further illustrated, by a machine control device 18 to be controlled. The axis 16 marks the rotatability of the workpiece holder 14 against a beam, which in turn is about the horizontal axis 17 is pivotable.

Zur Bearbeitung des Werkstücks 11, die vorzugsweise sowohl eine subtraktive wie auch eine additive Bearbeitung umfasst, ist eine Arbeitsspindel 19 vorgesehen, die eine Werkzeugaufnahme 20 aufweist. Die Werkzeugaufnahme 20 ist beispielsweise eine Hohlschaftkegelaufnahme oder eine andere Aufnahme, wie sie im Maschinenbau üblich und genormt ist. Eine nicht weiter dargestellte Werkzeugwechseleinrichtung kann in Verbindung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Werkzeugmagazin dazu dienen, verschiedene Werkzeuge, insbesondere von Werkzeughaltern getragene Werkzeuge, in die Werkzeugaufnahme 20 einzusetzen oder aus dieser herauszuführen. Zu den Werkzeugen gehört u.a. auch ein Lichtbogenschweißkopf 21, wie in 1 symbolisch veranschaulicht ist. Diesem ist ein Schweißgerät 22 zugeordnet, das Teil der Werkezugmaschine 10 sein kann, das von der Werkzeugmaschine 10 ganz oder teilweise getragen sein kann oder das separat zu der Werkzeugmaschine 10 aufgestellt sein kann. Das Schweißgerät 22 umfasst eine Drahtzufuhreinrichtung 23, die dazu eingerichtet ist, dem Lichtbogenschweißkopf 21 einen Schweißdraht 24 zuzuführen. Die Drahtzufuhreinrichtung 23 weist dazu nicht weiter veranschaulichte Antriebe auf, mittels derer der Schweißdraht 24 von einer Drahtspule abgewickelt und zu dem Lichtbogenschweißkopf 21 gefördert wird. Der Schweißkopf 21 kann mit weiteren antriebsmitteln zur Drahtförderung versehen sein.For machining the workpiece 11 A work spindle, which preferably includes both subtractive and additive machining 19 provided a tool holder 20 having. The tool holder 20 is, for example, a hollow shaft taper holder or another holder as is customary and standardized in mechanical engineering. A tool changing device, not shown, can be used in conjunction with a tool magazine, also not shown, to insert various tools, in particular tools carried by tool holders, into the tool holder 20 use or lead out of this. The tools also include an arc welding head 21 , as in 1 is illustrated symbolically. This is a welding machine 22 assigned to the part of the machine tool 10 can be that of the machine tool 10 can be worn in whole or in part or separately from the machine tool 10 can be set up. The welding machine 22 includes a wire feeder 23 which is set up to the arc welding head 21 a welding wire 24 supply. The wire feeder 23 has, for this purpose, drives, not further illustrated, by means of which the welding wire 24 unwound from a wire spool and to the arc welding head 21 is promoted. The welding head 21 can be provided with further drive means for wire feed.

Außerdem gehört zu dem Schweißgerät 22 ein Schweißstromgenerator 25, der einerseits mit dem Lichtbogenschweißkopf 21 verbunden ist, um den Schweißdraht 24 Schweißstrom zuzuführen und der andererseits, wie es in 1 gestrichelt angedeutet ist, direkt oder über die Positioniereinrichtung 15 mit der Werkstückaufnahme 14 verbunden ist. Der Schweißstromgenerator 25 und die Drahtzufuhreinrichtung 23 werden von einer Schweißsteuereinrichtung 26 gesteuert, die die Drahtzufuhrgeschwindigkeit und/oder den Schweißstrom reguliert.It also belongs to the welding machine 22 a welding current generator 25 on the one hand with the arc welding head 21 is connected to the welding wire 24 Supply welding current and the other hand, as it is in 1 is indicated by dashed lines, directly or via the positioning device 15 with the workpiece holder 14 connected is. The welding current generator 25 and the wire feeder 23 are from a welding control device 26 controlled, which regulates the wire feed speed and / or the welding current.

Zu der Werkzeugmaschine 10 gehört ferner eine zweite Positioniereinrichtung 27, die dazu dient, die Werkzeugaufnahme 20 und die Werkstückaufnahme 14 relativ zueinander zu bewegen. Dazu können die Werkstückaufnahme 14 und/oder die Werkzeugaufnahme 20, wie durch Pfeile 28, 29, 30 angedeutet, in vorzugsweise mehreren Raumrichtungen bewegt werden. Bedarfsweise kann die Arbeitsspindel 19, die in 1 mit horizontaler Drehachse veranschaulicht ist, auch geneigt werden. Der Arbeitsspindel 19 ist außerdem ein Drehantrieb zugeordnet, der in 1 nicht weiter veranschaulicht ist. Dieser Drehantrieb sowie auch die zweite Positioniereinrichtung 27 werden von der Maschinensteuereinrichtung 18 gesteuert.To the machine tool 10 also includes a second positioning device 27 that serves the tool holder 20 and the workpiece holder 14 to move relative to each other. To do this, the workpiece holder 14 and / or the tool holder 20 as by arrows 28 . 29 . 30 indicated, are preferably moved in several spatial directions. If necessary, the work spindle 19 , in the 1 is illustrated with a horizontal axis of rotation, can also be inclined. The work spindle 19 a rotary actuator is also assigned, which in 1 is not further illustrated. This rotary drive and also the second positioning device 27 are from the machine control device 18 controlled.

Die Maschinensteuereinrichtung 18 und die Schweißsteuereinrichtung 26 sind in 5 schematisch als Blöcke veranschaulicht. Ebenso sind die beiden Positioniereinrichtungen 15, 27, die von der Maschinensteuerung 18 gesteuert werden als Block veranschaulicht. Die Steuerbeziehung zwischen den Positioniereinrichtungen 15, 27 und der Maschinensteuereinrichtung 18 ist durch einen Pfeil 31 symbolisiert. Die Maschinensteuereinrichtung 18 arbeitet mit einem Maschinensteuerprogramm anhand eines NC-Programms, das in 5 durch einen Block 32 veranschaulicht ist. Die Steuerbeziehung ist wiederum durch einen Pfeil 33 veranschaulicht. Das NC-Programm des Blocks 32 entsteht aus CAM-Daten, die durch einen Block 34 veranschaulicht sind.The machine control device 18 and the welding control device 26 are in 5 schematically illustrated as blocks. Likewise, the two positioning devices 15 . 27 by the machine control 18 are illustrated as a block. The tax relationship between the positioning devices 15 . 27 and the machine control device 18 is by an arrow 31 symbolizes. The machine control device 18 works with a machine control program based on an NC program that is in 5 through a block 32 is illustrated. The tax relationship is again through an arrow 33 illustrated. The NC program of the block 32 arises from CAM data by a block 34 are illustrated.

Die Schweißsteuereinrichtung 26 weist einen Steuereingang 35 auf, an dem die Schweißsteuereinrichtung 26 die durch einen Pfeil 36 veranschaulichten Signale von der Maschinensteuereinrichtung 18 empfängt, die die gewünschte Drahtvorschubgeschwindigkeit charakterisieren. Alternativ können die Signale 36 auch die gewünschte Materialauftragrate, den gewünschten Schweißstrom oder ähnliches charakterisieren.The welding control device 26 has a control input 35 on which the welding control device 26 by an arrow 36 illustrated signals from the machine controller 18 which characterize the desired wire feed speed. Alternatively, the signals 36 also characterize the desired material application rate, the desired welding current or the like.

Die Maschinensteuereinrichtung 18 weist einen Eingang 37, zum Beispiel in Gestalt eines signalempfangenden Eingangs eines geeigneten Eingabemittels oder dergleichen, auf, über den die Maschinensteuereinrichtung 18 Parameter, insbesondere Dynamikparameter erhält, die zum Beispiel die größte Beschleunigung oder Verzögerung des Drahtvorschubs charakterisieren. Die Parameter kennzeichnen vorzugsweise die die Dynamik des Schweißgeräts 22 am meisten beschränkende Größe. Dazu können neben der maximalen Drahtbeschleunigung oder Verzögerung auch andere Charakteristika dienen, wie beispielsweise Parameter, die die maximale Änderung der Materialauftragrate charakterisieren oder ähnliches. Vorzugsweise kennzeichnen die an dem Eingang 37 empfangenen Parameter diejenige technische Größe, die die Dynamik des Schweißgeräts beschränkt, d.h. die größtmögliche Rate der Veränderung des Schweißvorgangs betrifft.The machine control device 18 has an entrance 37 , for example in the form of a signal-receiving input of a suitable input means or the like, via which the machine control device 18 Receives parameters, in particular dynamic parameters, which characterize, for example, the greatest acceleration or deceleration of the wire feed. The parameters preferably characterize the dynamics of the welding machine 22 most restrictive size. In addition to the maximum wire acceleration or deceleration, other characteristics can also be used for this, such as parameters that characterize the maximum change in the material application rate or the like. Preferably mark those at the entrance 37 received parameters the technical quantity that limits the dynamics of the welding device, ie the greatest possible rate of change in the welding process.

Die insoweit beschriebene Werkzeugmaschine 10 arbeitet wie folgt:The machine tool described so far 10 works as follows:

Zur Herstellung des Werkstücks 11 wird das Basisteil 12, das eine einfache Trägerplatte sein oder alternativ schon einige Werkstückstrukturmerkmale aufweisen kann, auf der Werkstückaufnahme 14 platziert. Falls an dem Basisteil 12 spanende Bearbeitungsvorgänge vorzunehmen sind, können diese unter Zuhilfenahme eines entsprechenden Bearbeitungswerkzeugs vorgenommen werden, das von der Werkzeugaufnahme 20 aufgenommen und mit dem Basisteil 12 in spanenden Eingriff gebracht werden kann. Dazu gibt die Maschinensteuereinrichtung 18 entsprechende Positionierbefehle an die Positioniereinrichtungen 15, 27 ab. Dies erfolgt unter der Steuerung eines Maschinensteuerprogramm, das in der Maschinensteuereinrichtung arbeitet und, wie 5 erkennen lässt, aus dem NC-Programm in Block 32 abgeleitet worden ist.To manufacture the workpiece 11 becomes the base part 12 , which can be a simple carrier plate or alternatively already have some workpiece structure features, on the workpiece holder 14 placed. If on the base part 12 machining operations are to be carried out, these can be carried out with the aid of an appropriate machining tool, that of the tool holder 20 recorded and with the base part 12 can be machined. The machine control device gives this 18 corresponding positioning commands to the positioning devices 15 . 27 from. This is done under the control of a machine control program that operates in the machine control device and how 5 shows from the NC program in block 32 has been derived.

Sobald das Werkstück 11 durch generatives Fertigen, nämlich durch Auftragschweißen weiter aufgebaut werden soll, wird der Lichtbogenschweißkopf 21 in die Werkzeugaufnahme 20 eingewechselt. Das Maschinensteuerprogramm in der Maschinensteuereinrichtung 18 steuert nachfolgend die Bewegungen der Positioniereinrichtungen 15, 27, um das im Entstehen begriffene Werkstück 11 und den Lichtbogenschweißkopf 21 gemäß vorgegebener Bahnen relativ zueinander zu bewegen. Dabei legt das Steuerprogramm der Maschinensteuereinrichtung 18 die Bewegungen der Positioniereinrichtungen 15, 27 derart fest, dass zwischen dem Werkstück 11 und dem Schweißdraht 24, wie 2 zeigt, ein Lichtbogen 38 unterhalten werden kann. Die Schweißsteuereinrichtung 26 erhält dabei Steuersignale 36, die die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit des Schweißdrahts 24 charakterisieren. Zugleich stellt die Maschinensteuereinrichtung 18 eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schweißkopf 21 und dem Werkstück 11 ein, so dass abschmelzende Metallpartikel 39 eine Schweißraupe 40 hinterlassen. Der Lichtbogen 38 erzeugt dabei z.B. durch Einbrand in dem bereits teilweise vorhandenen Werkstück 11 ein Schweißbad 41, dessen Berandung vorzugsweise in einer horizontalen Ebene liegt. Die Maschinensteuereinrichtung 18 steuert die Achsen 16, 17 dabei so, dass das Schweißbad 41 bzw. seine Berandung stets horizontal gehalten wird. Dies, indem das Werkstück 11 immer so gehalten wird, dass alle Tangenten an die Oberfläche des Werkstücks an der Stelle des Schweißbads 41 horizontal gehalten werden.Once the workpiece 11 The arc welding head is to be built up by generative manufacturing, namely by build-up welding 21 in the tool holder 20 substitute. The machine control program in the machine control device 18 subsequently controls the movements of the positioning devices 15 . 27 to the nascent workpiece 11 and the arc welding head 21 to move relative to each other according to predetermined paths. The control program of the machine control device sets 18 the movements of the positioning devices 15 . 27 so firm that between the workpiece 11 and the welding wire 24 , how 2 shows an arc 38 can be entertained. The welding control device 26 receives control signals 36 that the desired feed rate of the welding wire 24 characterize. At the same time, the machine control device provides 18 a relative speed between the welding head 21 and the workpiece 11 one so that melting metal particles 39 a sweat bead 40 leave. The arc 38 generated, for example, by penetration in the workpiece that is already partially present 11 a sweat pool 41 whose edge is preferably in a horizontal plane. The machine control device 18 controls the axes 16 . 17 doing so that the weld pool 41 or its edge is always kept horizontal. This is done by the workpiece 11 is always held so that all tangents to the surface of the workpiece at the location of the weld pool 41 be kept horizontal.

Die flüssigen Metallpartikel 39 werden vorzugsweise in Richtung der Schwerkraft 42 übertragen. Auf dem Schweißbad 41 steht eine Senkrechte 43, mit der die Längsachse des Schweißkopfs 21 bzw. das an den Lichtbogen 38 anschließende Ende des Schweißdrahts 24 einen spitzen Winkel α einschließen. Der Schweißdraht 24 läuft dabei bezüglich der auf das Werkstück 11 bezogenen Vorschubrichtung 44 des Schweißkopfs 21 hinter der Senkrechten 43. Mit anderen Worten, der Schweißdraht 24 wird gewissermaßen „stechend“ geführt. Neben seiner Zufuhrbewegung kann er in Längsrichtung eine überlagerte Oszillationsbewegung in Gestalt einer Pilgerschrittbewegung ausführen und dabei Metallpartikel 39 gezielt in oder auf dem Schweißbad 41 ablegen. Dabei wird der Schweißdraht 24 oszillierend mit hoher Frequenz, vorzugsweise mehr als 10 Hz, weiter vorzugsweise mehr als 50 Hz, vorzugsweise mehr als 100 Hz vor und zurück bewegt, so dass sich an seinem Ende bildende Tropfen bzw. Metallpartikel 39 mit dem Schweißbad 41 in Berührung gebracht und auf diese Weise kontrolliert in dieses überführt werden. Die Frequenz der Oszillationsbewegung kann fest oder in einem Zusammenhang mit anderen Prozessgrößen, z.B. dem Schweißstrom oder der Drahtvorschubgeschwindigkeit oder der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück 11 und dem Schweißkopf 21, eingestellt sein.The liquid metal particles 39 are preferably in the direction of gravity 42 transfer. On the weld pool 41 is a vertical 43 , with which the longitudinal axis of the welding head 21 or that to the arc 38 subsequent end of the welding wire 24 an acute angle α lock in. The welding wire 24 runs with respect to the workpiece 11 related feed direction 44 of the welding head 21 behind the vertical 43 , In other words, the welding wire 24 is in a way "stabbing". In addition to its feed movement, it can perform a superimposed oscillation movement in the form of a pilgrim step movement in the longitudinal direction and thereby metal particles 39 targeted in or on the weld pool 41 lay down. The welding wire 24 oscillating at high frequency, preferably more than 10 Hz, more preferably more than 50 Hz, preferably more than 100 Hz back and forth, so that drops or metal particles forming at its end 39 with the weld pool 41 brought into contact and transferred in a controlled manner in this way. The frequency of the oscillatory motion can be fixed or related other process variables, e.g. the welding current or the wire feed speed or the relative speed between the workpiece 11 and the welding head 21 , be set.

Die Maschinensteuereinrichtung 18 hat an ihrem Eingang 37 Informationen empfangen, die mindestens die maximale Relativgeschwindigkeit in Vorschubrichtung 44, vorzugsweise aber auch weitere Parameter charakterisieren, wie insbesondere die maximale Beschleunigung oder Abbremsung des Schweißdrahts 24. Diese Information kennzeichnet die Dynamik des Schweißgeräts 22 und wird von der Maschinensteuereinrichtung 18 wie nachfolgend mit Bezug auf 3 und 4 erläutert berücksichtigt:The machine control device 18 has at her entrance 37 Receive information that is at least the maximum relative speed in the feed direction 44 , but preferably also characterize further parameters, such as in particular the maximum acceleration or deceleration of the welding wire 24 , This information characterizes the dynamics of the welding machine 22 and is used by the machine control device 18 as below with reference to 3 and 4 explains takes into account:

3 veranschaulicht eine Schweißbahn 45 mit zwei geraden Abschnitten 46, 47, die an einer spitzen Ecke 48 aneinander anschließen und ansonsten keine Krümmung aufweisen (Krümmung ist Null). Während die Abschnitte 46, 47 somit einen unendlich großen Krümmungsradius aufweisen, ist die Ecke 48 spitz und weist somit einen sehr geringen Krümmungsradius oder den Krümmungsradius 0 auf. Allgemein gesprochen, kann die Schweißbahn 45 Abschnitte unterschiedlicher Krümmung aufweisen. 3 illustrates a welding track 45 with two straight sections 46 . 47 that on a sharp corner 48 connect to each other and otherwise have no curvature (curvature is zero). During the sections 46 . 47 thus have an infinitely large radius of curvature, is the corner 48 pointed and thus has a very small radius of curvature or the radius of curvature 0 on. Generally speaking, the welding track can 45 Have sections of different curvature.

Der Schweißkopf 41 fährt nun zunächst den Abschnitt 46 in Richtung auf die Ecke 48 unter fortwährendem Nachschub des Schweißdrahts 24 und somit unter Erzeugung einer Schweißraupe 40 gemäß 2 ab. Die Bewegung findet zum Beispiel in Z-Richtung statt. Mit Erreichen der Ecke 48 ist die Bewegung in Z-Richtung zu stoppen und dafür die Bewegung in X-Richtung fortzusetzen. 4 veranschaulicht oben den Verlauf der Geschwindigkeit in Z-Richtung. Der in 4 auf den Horizontalachsen (Abszissen) abgetragene Wert I entspricht einer Länge entlang der Schweißbahn 45. Zunächst ist die Geschwindigkeit konstant, während sie in Annäherung an die Ecke 48 zu vermindern ist. Die Dynamik der Positioniereinrichtungen 15, 27 gestattet dabei das Durchfahren einer Geschwindigkeitskurve I, wie sie gestrichelt dargestellt ist. Dies würde aber ein ebenso rasches Abstoppen der Bewegung des Schweißdrahts 24 erfordern. Über den Eingang 37 hat die Maschinensteuereinrichtung 18 jedoch die Parameter der Drahtzuführeinrichtung 23 erhalten, wonach eine derart hohe Bremsbeschleunigung für den Schweißdraht 24 nicht möglich ist. Entsprechend wird die Relativbewegung zwischen dem Schweißkopf 21 und dem Werkstück 11 nun gemäß der flacheren Rampe II reduziert, d.h. der Bremsvorgang früher eingeleitet. Zugleich wird die Zufuhrgeschwindigkeit V_D des Schweißdrahts gemäß Kurve III reduziert. Ist die Ecke 48 erreicht, hat die Geschwindigkeit v_Z den Wert 0 während die Geschwindigkeit v_X in X-Richtung beginnt anzusteigen. Die Kurve IV zeigt die maximal mögliche Dynamik der Positioniereinrichtungen 15, 27 auf. Aufgrund der größeren Trägheit der Drahtzuführeinrichtung 23 weist die Maschinensteuereinrichtung 18 jedoch eine langsamere Geschwindigkeitszunahme an und überträgt diese gemäß der Kurve V als Signal 36 an die Schweißsteuereinrichtung 26. Entsprechend nimmt die Vorschubgeschwindigkeit v_D des Schweißdrahts gemäß Kurve VI wieder zu.The welding head 41 now drives the section first 46 towards the corner 48 with constant replenishment of the welding wire 24 and thus producing a weld bead 40 according to 2 from. The movement takes place, for example, in the Z direction. Upon reaching the corner 48 is to stop the movement in the Z direction and to continue the movement in the X direction. 4 illustrates the course of the speed in the Z direction above. The in 4 The value I plotted on the horizontal axes (abscissa) corresponds to a length along the welding path 45 , First of all, the speed is constant as it approaches the corner 48 is to be reduced. The dynamics of the positioning devices 15 . 27 allows driving through a speed curve I, as shown in dashed lines. But this would stop the movement of the welding wire just as quickly 24 require. Via the entrance 37 has the machine control device 18 however, the parameters of the wire feeder 23 obtained, after which such a high braking acceleration for the welding wire 24 not possible. The relative movement between the welding head is corresponding 21 and the workpiece 11 now according to the flatter ramp II reduced, ie the braking process initiated earlier. At the same time the feed speed V _D of the welding wire according to the curve III reduced. Is the corner 48 has reached the speed v _Z the value 0 while the speed v _X starts to rise in the X direction. The curve IV shows the maximum possible dynamics of the positioning devices 15 . 27 on. Because of the greater inertia of the wire feeder 23 instructs the machine control device 18 however, a slower increase in speed and transmits it according to curve V as a signal 36 to the welding control device 26 , The feed rate increases accordingly v _D of the welding wire according to the curve VI back to.

Wie 4 weiter erkennen lässt, wird der Winkel α, den der Schweißdraht 24 mit der Senkrechten 43 einschließt, ebenfalls geschwindigkeits- und/oder ortsabhängig gesteuert. In Annäherung an die Ecke 48 kann der Betrag des Winkels α stets verkleinert werden, bis der Schweißdraht 24 an der Ecke 48 koaxial zur Senkrechten 43 steht. Mit zunehmender Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schweißkopf 21 und dem Werkstück 11 kann der Winkel 11 wieder zunehmen, bis er seinen gewünschten Endwert erreicht. Das Erreichen dieses Endwerts kann vor dem Zeitpunkt des Erreichens der maximalen Relativgeschwindigkeit exakt zu diesem Zeitpunkt oder auch danach liegen.How 4 the angle becomes more apparent α the welding wire 24 with the vertical 43 includes, also controlled speed and / or location. Approaching the corner 48 can be the amount of the angle α always be reduced in size until the welding wire 24 at the corner 48 coaxial to the vertical 43 stands. With increasing relative speed between the welding head 21 and the workpiece 11 can the angle 11 increase again until it reaches its desired end value. This end value can be reached before the point in time when the maximum relative speed is reached exactly at this point in time or even afterwards.

Die vorliegend erläuternden Vorgänge können nicht nur im Übergang zwischen spitzen Ecken und geraden Abschnitten ablaufen, wie es in 3 veranschaulicht ist. Vielmehr kann die Anpassung des Betrags des Winkels α sowie auch der Vorschubgeschwindigkeit des Schweißdrahts 24 an unterschiedliche Krümmungen der Schweißbahn 45 fortwährend erfolgen, auch wenn sich die Krümmungen nur graduell unterscheiden. Es lässt sich dadurch der Aufbau des Werkstücks 11 mit hoher Auftragsqualität und geringem Materialüberschuss erreichen.The processes explained here can not only take place in the transition between sharp corners and straight sections, as is shown in 3 is illustrated. Rather, adjusting the amount of the angle α as well as the feed speed of the welding wire 24 different curvatures of the welding track 45 occur continuously, even if the curvatures differ only gradually. This allows the construction of the workpiece 11 achieve with high order quality and low material excess.

Eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine weist eine Maschinensteuereinrichtung 18 auf, die die Achsen der Werkzeugmaschine 10 steuert. Zugleich ist ein Schweißgerät 22 vorgesehen, dessen Parameter, zumindest soweit sie Einfluss auf die Dynamik des Schweißgeräts 22 haben, an die Maschinensteuereinrichtung 18 übertragen werden. Die Maschinensteuereinrichtung 18 steuert die Achsen der Werkzeugmaschine und auch das Schweißgerät 22 unter Berücksichtigung von dessen Dynamik, so dass im generativen Fertigungsverfahren Werkstücke in hoher Qualität mit geringem Aufmaß hergestellt werden können, so dass interimsweise durchgeführte oder am Ende durchzuführende spanende Materialbearbeitungen mit geringem Materialabtrag auskommen.A machine tool according to the invention has a machine control device 18 on the axes of the machine tool 10 controls. At the same time is a welding machine 22 provided its parameters, at least as far as they affect the dynamics of the welding machine 22 have to the machine control device 18 be transmitted. The machine control device 18 controls the axes of the machine tool and also the welding machine 22 taking into account its dynamics, so that high-quality workpieces can be produced with a small allowance in the generative manufacturing process, so that intermittent or ultimately machinable material processing can be done with little material removal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Werkzeugmaschinemachine tool
1111: Werkstückworkpiece
1212: Basisteilbase
1313: Arbeitsraumworking space
14 14: WerkstückaufnahmeWorkpiece holder
1515: erste Positioniereinrichtungfirst positioning device
1616: vertikale Schwenkachsevertical swivel axis
1717: horizontale Schwenkachsehorizontal swivel axis
1818: MaschinensteuereinrichtungMachine controller
1919: Arbeitsspindelwork spindle
2020: Werkzeugaufnahmetool holder
2121: LichtbogenschweißkopfArc welding head
2222: Schweißgerätwelding machine
2323: DrahtzufuhreinrichtungWire feeder
2424: Schweißdrahtwelding wire
2525: SchweißstromgeneratorWelding current generator
2626: SchweißsteuereinrichtungWelding controller
2727: zweite Positioniereinrichtungsecond positioning device
2828: Pfeil Z-Achsearrow Z -Axis
2929: Pfeil Y-Achsearrow Y -Axis
3030: Pfeil X-Achsearrow X -Axis
3131: Pfeil für SteuerbeziehungArrow for tax relationship
3232: Block NC-ProgrammBlock NC program
3333: Pfeil SteuerbeziehungArrow tax relationship
3434: Block CAM-ProgrammBlock CAM program
3535: Eingangentrance
3636: Signalesignals
3737: Eingangentrance
TT: Parameter / TrägheitParameters / inertia
3838: LichtbogenElectric arc
3939: Metallpartikelmetal particles
4040: Schweißraupebead
4141: Schweißbadweld
4242: Schwerkraftgravity
4343: Senkrechtevertical
αα: Winkelangle
4444: Vorschubrichtungfeed direction
4545: Schweißbahnsheeting
4646: erster gerader Abschnitt der Schweißbahn 45 first straight section of the welding track 45
4747: zweiter gerader Abschnitt der Schweißbahn 45 second straight section of the welding track 45
4848: Ecke der Schweißbahn 45 Corner of the welding track 45
I - VIIII - VIII: Abschnitte von BewegungskurvenSections of motion curves

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 2140545 A1 [0002]
DE 1014682 A1 [0003]
EP 1352698 A1 [0004]

Claims

Machine tool (10) for producing metal parts (11), with a workpiece holder (14) which is held by at least two axes (16, 17) by a first positioning device (15), with a tool holder (20), which is set up to hold an arc welding head (21), with a wire feed device (23) which is connected to the arc welding head (21) in order to supply the latter with welding wire (24), with a welding current generator (25) which is connected to the arc welding head (21) in order to supply it with welding current, with a welding control device (26), which is connected to the wire feed device (23) and / or the welding current generator (25) in a controlling manner, with a second positioning device (27) which is set up to move the workpiece holder (14) and the tool holder (20) relative to one another, with a machine control device (18) which is connected to the welding control device (23) and to the positioning devices (15, 27) in order to control them in accordance with a machine control program (32) and in accordance with at least one parameter (T) of the welding control device (26).

Machine tool after Claim 1 , characterized in that the welding control device (26) has a control input (35) which is connected to the machine control device (18).

Machine tool after Claim 2 , characterized in that data (36) transmitted from the machine control device (18) to the control input (35) characterize the desired wire feed speed.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the machine control device (18) has a parameter input (37) which is connected to the welding control device (26) in order to receive data from the welding control device (26), these data parameters (T ) characterize.

Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the machine control device (18) is set up to hold the arc welding head (21) along the welding path (45) to be traversed at different angles (α) with respect to a perpendicular (43) which is perpendicular the weld pool (41).

Machine tool after Claim 5 , characterized in that the machine control device (18) is set up to arc-weld head (21) in strongly curved sections (48) of the welding path (45) at a smaller angle (α) with respect to the vertical (43) and in less-curved sections ( 46, 47) of the welding track (45) at a larger angle (α) with respect to the vertical (43).

Method for producing metal parts (11), in which a carrier element (12) is provided and transferred to a machine tool (10), an arc welding head (21) connected to a wire feed device (23) and a welding current generator (25) in the machine tool (10 ) is arranged, the relative speed (v _x , v _y , v _z ) between the metal part (11) and the arc welding head (21) and the speed of the wire feed (v _D ) along the welding path (45) vary.

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the speed (v _D ) of the wire feed tracks the relative speed (v _x , vy, v _z ) between the metal part (11) and the arc welding head (21).

Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that the rate of change in the relative speed between the metal part (11) and the arc welding head (21) is limited to a maximum value which is determined on the basis of parameters (T) of the wire feed device (23).

Procedure according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the arc welding head (21) is guided along a welding path (45) with changing angles of attack (α).