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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Profilkontur an einem Werkstück aus Holz, Kunststoff und dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Anlegen von Profilen bzw. Profilprogrammen von Werkstücken nach Anspruch 2.
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Zur Erzeugung einer Profilkontur werden die Werkstücke im Durchlaufverfahren durch eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine Kehlmaschine, transportiert. Während des Durchlaufes wird die Profilkontur durch in Durchlaufrichtung hintereinander liegende Profilierwerkzeuge erzeugt. Da die Spanabnahme durch die Profilierwerkzeuge im Durchlaufweg des Werkstückes an unterschiedlichen Positionen vorgenommen wird, ist zur Erzielung einer hohen Qualität der Profilkontur erforderlich, dass die Positionen der Profilierwerkzeuge genau eingestellt werden, besonders relativ zueinander. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn zwei räumlich voneinander getrennte Werkzeuge gleiche Konturabschnitte am Werkstück bearbeiten müssen.
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Fehleinstellungen der Profilierwerkzeuge führen dazu, dass die Profilkontur der Werkstücke nach ihrem Durchlauf keine hohe Qualität hat. Der Anwender der Maschine stellt Fehleinstellungen erst nach Durchlauf des bearbeiteten Werkstückes fest. Er muss dann die entsprechenden Profilwerkzeuge nachstellen und durch einen erneuten Werkstückdurchlauf überprüfen, ob die Profilierwerkzeuge die erforderlichen Positionen innerhalb der Bearbeitungsmaschine einnehmen. Eine solche Vorgehensweise ist nicht nur umständlich und zeitaufwändig, sondern bedingt auch einen erheblichen Werkstückabfall, weil die mit Fehlern in der Profilkontur versehenen Werkstücke nicht weiterverwendet werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, dass Profilkonturen an Werkstücken einfach und zuverlässig mit hoher Qualität hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 2 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 werden die Profilkontur und/oder die Werkzeugkonturen der Werkzeuge sowie deren Position maßstäblich visualisiert. Der Anwender kann daher an der bildlichen Darstellung, die auch eine Schnittaufteilung zeigt, d.h. welcher Profilabschnitt durch welches Werkzeug erzeugt wird, genau erkennen, ob die Werkzeugkonturen/Werkzeuggeometrien sowie die Positionen der Werkzeuge fehlerfrei sind, oder ob und wo es Abweichungen gibt. Die bildliche Darstellung erleichtert dem Anwender, die Werkzeugkonturen sowie die Werkzeugpositionen einfach festzustellen. Auf diese Weise kann der Anwender die Werkzeuge bei Fehlpositionierungen nachstellen und, sofern die Werkzeugkontur nicht ausreichend ist, das entsprechende Werkzeug auswechseln. Ein Probedurchlauf von Werkstücken durch die Maschine ist darum nicht erforderlich. Bereits das erste durch die Maschine hindurchlaufende Werkstück weist die gewünschte Profilkontur auf.
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Unter der Werkzeugkontur ist die sich beim Bearbeitungsprozess ergebende Kontur zu verstehen, die sich durch eine Projektion der Schneidenkontur ergibt. Werkzeugkontur und Schneidenkontur unterscheiden sich durch die Profilverzerrung aufgrund des Spanwinkels, die beim Schleifen der Messer des Werkzeuges prozessbedingt entsteht.
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Beim Verfahren nach Anspruch 2 werden die Profilkontur und/oder die Werkzeugkonturen der Werkzeuge sowie deren Position zueinander nicht an der Maschine selbst, sondern an einem gesonderten Arbeitsplatz an einem Rechner visuell dargestellt. Die diese Konturen und Werkzeugpositionen kennzeichnenden Daten werden erfasst, vorteilhaft gespeichert und an die Steuerung einer Maschine übergeben, auf der die Profilkontur hergestellt werden soll.
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Unter Anlegen eines Profils wird allgemein diese Erfassung der Daten und das Speichern bzw. Ablegen als Datensatz oder sogenanntes Profilprogramm verstanden. Dieses Profilprogramm enthält insbesondere diejenigen Daten, die zur Einstellung bzw. zum Rüsten einer Maschine herangezogen werden. Dazu gehören insbesondere die Zuordnung der Werkzeuge zu den einzelnen Bearbeitungsstationen bzw. Bearbeitungsspindeln der Maschine, die radialen und axialen Werkzeugpositionen, bezogen auf ein Maschinenkoordinatensystem, sowie ggf. Einstelldaten von Führungs- und Andruckelementen, Vorschubgeschwindigkeit und andere. Werkzeugdaten, wie Werkzeugkontur, für deren Positionierung festgelegte Bezugs- bzw. Messpunkte mit den zugehörigen Messwerten und Drehzahlen, können mit in dem Profilprogramm gespeichert oder über die zuvor beschriebene Zuordnung verknüpft sein.
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Zur Erleichterung des Rüstvorgangs an der Maschine wird in vorteilhafter Weise ebenso die visualisierte Profilkontur genutzt. Nach der Einstellung bzw. dem Rüsten der Maschine können Werkstücke mit der entsprechenden gewünschten Profilkontur hergestellt werden.
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Vorteilhaft ist zur Visualisierung ein Bildschirm an eine Maschinensteuerung angeschlossen. Auf dem Bildschirm, der unmittelbar an der Bearbeitungsmaschine vorgesehen sein kann, lassen sich die entsprechenden Konturen sowie die Werkzeugpositionen einfach erkennen. Wie beschrieben kann, wenn es um das Anlegen neuer Profile, Profildatensätze bzw. Profilprogramme geht, auch ein externer Bildschirmarbeitsplatz genutzt werden.
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Der Bildschirm kann ein sensitiver Bildschirm sein, so dass der Anwender unmittelbar auf dem Bildschirm entsprechende Korrekturen hinsichtlich der Werkzeugposition vornehmen kann. Diese Korrekturen werden erfasst und vorteilhaft der Maschinensteuerung in Form von Daten übersandt, die dann die entsprechenden Werkzeugspindeln in der Bearbeitungsmaschine verstellen kann.
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Die Werkzeugkonturen der Werkzeuge sind bevorzugt in einem Datenspeicher abgelegt. Daher kann der Anwender der Bearbeitungsmaschine aus einem Werkzeugpool diejenigen Werkzeuge aussuchen, die für die Herstellung einer Profilkontur des Werkstückes geeignet sind.
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Vorteilhaft kann die Auswahl der geeigneten Werkzeuge auch automatisch durch die Maschinensteuerung vorgenommen werden. In diesem Fall wird die Profilkontur des Werkstückes in Form von Daten der Maschinensteuerung mitgeteilt, die anhand dieser Werkstückdaten überprüfen kann, ob entsprechende Werkzeuge im Datenspeicher abgelegt sind. Ist dies der Fall, kann die Maschinensteuerung dies dem Anwender der Bearbeitungsmaschine kenntlich machen.
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Vorteilhaft sind die Werkzeuggeometrien mit der Maschinensteuerung verknüpft. Dadurch ist es möglich, dass die Maschinensteuerung anhand der gespeicherten Werkzeuggeometrien das zur Herstellung der Profilkontur des Werkstückes geeignete Werkzeug aussucht und zur Verfügung stellt.
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Das jeweilige Werkzeug mit der jeweiligen Werkzeuggeometrie wird einer zur Herstellung der Profilkontur des Werkstückes geeigneten Werkzeugspindel zugeordnet. Für die jeweiligen Werkzeugspindeln werden die radialen und axialen Positionsdaten der Werkzeuge vorgegeben bzw. festgelegt.
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Durch die Erfassung der Istpositionen der Spindeln bzw. Werkzeuge in der Maschine können diese Istpositionen als Positionsdaten der Werkzeuge zur Visualisierung herangezogen werden. Daraus ergibt sich ein Bild der Werkstückkontur, wie die Werkstücke nach ihrer Bearbeitung mit diesen Einstelldaten aussehen würden. Vorteilhaft wird dies auf einer weiteren Bildschirmmaske dargestellt.
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Es ist auch möglich, dass die Auswahl der Werkzeuge, die zur Herstellung der Profilkontur des Werkstückes eingesetzt werden sollen, interaktiv mit dem Anwender durchgeführt wird.
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Ebenso ist es möglich, die Positionierung der Werkzeuge innerhalb der Bearbeitungsmaschine interaktiv mit dem Anwender durchzuführen.
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Die Visualisierung ermöglicht in vorteilhafter Weise, neue Profilkonturen und Profilprogramme einfach erzeugen zu können. Anhand der Profilkontur des Werkstückes werden Werkzeuge ausgesucht, mit denen diese Profilkontur erzeugt werden kann. Da die Werkzeuge sowie ihre Werkzeugkonturen vorteilhaft in einer Datenbank abgelegt sind, können die entsprechenden Werkzeuge einfach ausgesucht werden, um die neue Profilkontur des Werkstückes zu erzeugen.
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Vorteilhaft kann die Maschinensteuerung die zur Herstellung der neuen Profilkontur erforderlichen Werkzeuge automatisch auswählen und dem Anwender kenntlich machen.
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Wird eine neue Profilkontur des Werkstückes benötigt, für die keine oder nicht alle Werkzeuge im Datenspeicher abgelegt sind, dann besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, diejenigen Werkzeugkonturen zu bestimmen, die zur Herstellung der Profilkontur im Datenspeicher noch fehlen.
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Diese Daten werden in bevorzugter Weise durch die Maschinensteuerung berechnet und zur Verfügung gestellt und als weitere Werkzeuge im Datenspeicher abgelegt. Die neuen Werkzeuge können auch in einem externen System erstellt und danach eingelesen werden.
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Es ist auch möglich, dass diese zur Herstellung der fehlenden Werkzeugkontur erforderlichen Daten einem Hersteller von Werkzeugen übersandt werden, der anhand dieser Daten das entsprechende Werkzeug herstellen und liefern kann.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
- 1 in perspektivischer und vereinfachter Darstellung eine Bearbeitungsmaschine in Form einer Kehlmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 in schematischer Darstellung die Visualisierung eines Werkstückprofiles auf Basis der Werkzeugkonturen und der Werkzeugpositionen.
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Mit der Maschine gemäß 1, die als Kehlmaschine ausgebildet ist, werden Werkstücke aus Holz, Kunststoff und dergleichen bearbeitet.
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Die Kehlmaschine ist eine Fräsmaschine, mit der die Werkstücke im Durchlaufverfahren bearbeitet werden können. Die Werkstücke sind länglich ausgebildet und weisen vor der Bearbeitung viereckigen, in der Regel rechteckigen Querschnitt auf. Beim Durchlauf durch die Kehlmaschine werden die Werkstücke an allen vier Längsseiten bearbeitet.
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Zum Transport der Werkstücke durch die Maschine sind Vorschub- bzw. Transportwalzen 1 vorgesehen, die auf den Werkstücken aufliegen und um horizontale Achsen drehbar angetrieben sind. Die Vorschubwalzen 1 können durch einen gemeinsamen Antrieb, aber auch unabhängig voneinander drehbar angetrieben werden.
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Im Einlaufbereich der Kehlmaschine befindet sich ein Abrichttisch 2, auf dem die Werkstücke der Maschine zugeführt werden. An der in Einlaufrichtung E rechten Seite des Abrichttisches 2 befindet sich ein Fügelineal 3, an dem das Werkstück mit seiner in Transportrichtung rechten Längsseite beim Transport durch die Maschine anliegt. Das Fügelineal 3 ist quer zur Transportrichtung des Werkstückes einstellbar, um das Maß der Spanabnahme an der rechten Längsseite des Werkstückes einzustellen.
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Der Abrichttisch 2 lässt sich in vertikaler Richtung einstellen, wodurch das Maß der Spanabnahme an der Unterseite des Werkstückes eingestellt werden kann.
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Über eine (nicht dargestellte) Einlauföffnung gelangt das Werkstück in die Maschine. Im Maschinenraum ist eine horizontale untere Abrichtspindel vorgesehen, auf der ein schematisch dargestelltes Abrichtwerkzeug 4 drehfest sitzt. Mit ihm wird beim Durchlauf des Werkstückes dessen Unterseite spanabhebend bearbeitet, vorzugsweise geradegehobelt.
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In Transportrichtung des Werkstückes hinter dem Abrichtwerkzeug 4 ist eine vertikale rechte Spindel vorgesehen, auf der ein Werkzeug 5 sitzt. Mit ihm kann die in Transportrichtung rechte Längsseite des Werkstückes bearbeitet werden. Dieses Werkzeug 5 kann je nach gewünschter Profilgestaltung des Werkstückes ein Hobelkopf mit geraden Messern oder ein Profilierwerkzeug sein, mit dem an der rechten Werkstückseite ein Profil hergestellt wird.
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In Transportrichtung des Werkstückes hinter der vertikalen rechten Spindel ist eine vertikale linke Spindel vorgesehen, auf der drehfest ein Werkzeug 6 sitzt. Mit ihm wird die in Transportrichtung linke Längsseite des Werkstückes bearbeitet. Je nach erforderlichem Profil der linken Werkstückseite ist das Werkzeug 6 ein Hobelkopf mit geraden Messern oder ein Profilierwerkzeug.
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Beim Durchlauf durch die Maschine liegen die Werkstücke auf einem Maschinentisch 7 auf, der eine Transportbahn bildet, auf der die Werkstücke aufliegend durch die Maschine transportiert werden. Der Maschinentisch 7 ist maschinenfest und bildet eine horizontale Auflage- und Bezugsebene für die Werkstücke.
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In Transportrichtung der Werkstücke nach dem rechten Werkzeug 5 wird das Werkstück an einem Anschlag 8 weiter durch die Maschine geführt. Das Werkstücke liegt mit seiner rechten, bearbeiteten Längsseite an diesem Anschlag 8 an, der maschinenfest ist und die vertikale Anlage- und Bezugsebene bildet.
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Die horizontale und die vertikale Bezugsebene bilden das Maschinenkoordinatensystem.
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In Transportrichtung hinter dem linken vertikalen Werkzeug 6 ist die Maschine mit einer oberen horizontalen Spindel versehen, auf der ein Werkzeug 9 drehfest sitzt. Mit ihm wird die Oberseite des Werkstückes beim Durchlauf durch die Maschine bearbeitet. Je nach gewünschtem Werkstückprofil an der Oberseite kann das Werkzeug 9 ein Hobelkopf mit geraden Messern oder ein Profilierwerkzeug sein.
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In Durchlaufrichtung mit Abstand hinter dem oberen Werkzeug 9 hat die Maschine eine untere horizontale Spindel, auf der drehfest ein Werkzeug 10 sitzt, mit dem die Unterseite des Werkstückes bearbeitet werden kann. Je nach Profilgestaltung des Werkstückes an seiner Unterseite ist das Werkzeug 10 ein Hobelkopf mit geraden Messern oder ein Profilierwerkzeug.
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Das Werkstück gelangt nach seiner Bearbeitung durch eine (nicht dargestellte) Auslassöffnung aus der Maschine.
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Während der Werkstückbearbeitung ist der Maschinenraum durch eine Maschinenabdeckung in bekannter Weise geschlossen.
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Vorteilhaft sind alle Werkzeuge 4 bis 6, 9 und 10 einstellbar. Die Einstellbarkeit ist in 1 durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet.
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Das Abrichtwerkzeug 4 kann in Richtung seiner Achse 11 sowie radial (Pfeil 12) eingestellt werden.
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Das rechte Werkzeug 5 lässt sich in Radialrichtung 13 sowie in Axialrichtung 14 einstellen.
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Auch das linke Werkzeug 6 lässt sich in Radialrichtung 15 sowie in Axialrichtung 16 einstellen.
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Das obere Werkzeug 9 lässt sich ebenfalls in Radialrichtung 17 sowie in Axialrichtung 18 einstellen.
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Auch mit dem Werkzeug 10 ist eine Radialverstellung 19 und eine Axialverstellung 20 möglich.
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Die einzelnen Werkzeuge bzw. die Spindeln können automatisch in die zur Erzeugung des Werkstückprofiles erforderliche Lage verstellt werden. Hierzu sind die Spindeln bzw. ihre Antriebe an eine (nicht dargestellte) Steuerung angeschlossen.
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Die Spindeln der Werkzeuge 4 bis 6, 9, 10 können auch einzeln verstellt werden.
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Bei einer einfachen Ausbildung werden die einzelnen Spindeln von Hand verstellt, beispielsweise mittels entsprechender Kurbeln.
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Eine weitere Verstellmöglichkeit der Werkzeugspindeln besteht darin, die Spindeln motorisch zu verstehen, wobei die Verstellung handbetätigt erfolgt.
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Besonders vorteilhaft ist aber die beschriebene Möglichkeit, die einzelnen Werkzeugspindeln CNC-gesteuert in die erforderlichen Positionen zu verstellen.
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Wie 1 zeigt, ist jedem Werkzeug 4 bis 6, 9, 10 jeweils mindestens eine Anzeige 21 zugeordnet. Diese Anzeigen sind so vorgesehen, dass in ihnen die Sollposition 22 und die Istposition 23 der jeweiligen axialen und radialen Verstellachsen der Werkzeugspindeln angezeigt werden.
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Anhand der Anzeigen kann die Werkzeugspindel einfach so eingestellt werden, dass die Istposition 23 der Sollposition 22 entspricht.
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Bei dieser beispielhaft beschriebenen Maschine ist vorgesehen, die von den einzelnen Werkzeugen vorgenommenen Schnitte am Werkstück visuell darzustellen. Dies wird beispielhaft anhand von 2 erläutert. Das Werkstück soll die in 2 dargestellte Profilkontur 24 aufweisen, die beispielhaft die Umrissform eines Elefanten darstellt.
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Um eine solche Profilkontur 24 herstellen zu können, werden entsprechende Profilierwerkzeuge eingesetzt, wie 2 zeigt. Bei diesen Profilierwerkzeugen handelt es sich um das in Durchlaufrichtung der Werkstücke rechte Werkzeug 5, das linke Werkzeug 6, das obere Werkzeug 9 und das untere Werkzeug 10. Diese Profilierwerkzeuge sind so gestaltet, dass das Werkstück beim Durchlauf durch die Maschine die Profilkontur 24 erhält.
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Die einzelnen Werkzeuge 5, 6, 9, 10 bearbeiten das Werkstück an den entsprechenden Seiten. Es findet somit eine Schnittaufteilung der Werkzeuge bei der Herstellung der Profilkontur 24 statt.
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Jedes Werkzeug hat seine eigene Kontur 25 bis 28. Die Werkzeuge 5, 6, 9, 10 müssen so zueinander positioniert werden, dass mit den Werkzeugkonturen 25 bis 28 die gewünschte Werkstückkontur 24 hergestellt wird.
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In der Bearbeitungslage der Werkzeuge 5, 6, 9, 10 ergeben sich, in Durchlaufrichtung gesehen, Überlappungsbereiche 29 bis 32, in denen das Werkstück bei seinem Durchlauf in Teilbereichen nicht nur von einem, sondern von zwei oder mehreren Werkzeugen bearbeitet wird. Im Ausführungsbeispiel sind die Überlappungsbereiche 29, 31 kritisch, weil zwei unterschiedliche Werkzeuge den gleichen Abschnitt der gewünschten Profilkontur 24 am Werkstück erzeugen müssen. So wird der Überlappungsbereich 29 durch die beiden Werkzeuge 5, 9 gebildet, mit denen der bogenförmige Konturabschnitt 33 hergestellt werden muss. Sind die beiden Werkzeuge 5, 9 nicht exakt zueinander positioniert, würde sich im Bereich des Konturabschnittes 33 ein Absatz bilden oder zumindest der Übergang sichtbar sein.
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Auch der Überlappungsbereich 31 ist kritisch, weil die beiden Werkzeuge 6, 7 einen gemeinsamen Konturabschnitt 34 am Werkstück erzeugen müssen. Auch hier ist es notwendig, die beiden Werkzeuge 6, 10 so genau zueinander zu positionieren, dass am Konturabschnitt 34 kein Absatz entsteht.
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Die anderen Überlappungsbereiche 30, 32 sind weniger kritisch, weil nur eines der überlappenden Werkzeuge an der Herstellung der Konturabschnitte der Profilkontur 24 des Werkstückes beteiligt ist. Solche Überlappungen ergeben sich besonders beim scharfkantigen Übergang zweier Flächen.
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Um die Zuordnung der einzelnen Werkzeuge zur Erzeugung der Profilkontur 24 und insbesondere die Schnittaufteilung der einzelnen Werkzeuge bezüglich der Profilkontur 24 vor dem ersten Durchlauf des Werkstückes durch die Maschine zu überprüfen, werden die Werkzeugkonturen 25 bis 28 sowie die Position der zugehörigen Werkzeuge 5, 6, 9, 10, bezogen auf das Maschinenkoordinatensystem, optisch dargestellt, vorzugsweise auf einem Bildschirm. 2 zeigt, wie eine solche Darstellung auf dem Bildschirm aussehen kann. Durch die optische Darstellung der Werkzeuge bzw. Werkzeugkonturen in ihrer vorgegebenen Lage/Position und relativ zueinander erkennt der Anwender der Maschine, ob die Werkzeuge mit ihren Werkzeugkonturen 25 bis 28 so positioniert sind, dass am Werkstück die gewünschte Profilkontur 24 erzeugt werden kann. Anhand der bildlichen Darstellung kann der Anwender bei Bedarf die Positionierung der Werkzeuge entsprechend ändern, bis die Werkzeugkonturen 25 bis 28, in Durchlaufrichtung der Werkstücke durch die Maschine gesehen, die geforderte Werkstückkontur 24 ergeben.
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Um die bildliche Darstellung zu ermöglichen, sind vorteilhaft in einer Datenbank die Profile der verfügbaren Werkzeuge 25 bis 28 hinterlegt. Daher können mit der Steuerung bei Auswahl der einzusetzenden Werkzeuge die zugehörigen Werkzeugkonturen ausgelesen und auf einem Bildschirm abgebildet werden.
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Die Werkzeuge werden den entsprechenden Spindeln zugeordnet und deren Positionen in Axial- sowie in Radialrichtung erfasst, so dass auf dem Bildschirm die Werkzeugkonturen unter Berücksichtigung dieser Positionsdaten der Werkzeuge in ihrer Lage bezogen auf das Koordinatensystem abgebildet werden.
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Es besteht auch die Möglichkeit, dass eine von einem Kunden gewünschte Profilkontur 24 datenmäßig erfasst und gespeichert wird. Anhand der so erzeugten Profilkontur 24 lassen sich dann in der Datenbank diejenigen Werkzeuge auslesen, mit denen diese Profilkontur 24 erzeugt werden kann. Dementsprechend können die entsprechenden Werkzeuge auf die zugehörigen Spindeln aufgesetzt werden, was vollautomatisch erfolgen kann. Die Werkzeuge können hierbei automatisch in die zur Erzeugung der Profilkontur 24 erforderlichen Positionen verstellt werden.
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Der Bildschirm kann an der Maschine vorgesehen sein, so dass vor Ort auch die Maschine daraufhin überwacht werden kann, ob die Spindeln positioniert worden sind. Die Darstellung der Werkzeugkonturen 25 bis 28 und der Profilkontur 24 ist einfach möglich.
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Ein komplexes CAD-Programm ist hierfür nicht erforderlich. Es reicht ein Softwaremodul (Profilviewer) zur Darstellung von Vektorgrafiken oder ggf. Punktewolken und mit einer grafischen Verrechnung.
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Da in der Datenbank die Werkzeuge mit ihren zugehörigen Werkzeugprofilen erfasst sind, lassen sich auch neue Profilkonturen 24 aus den bestehenden Werkzeugen leicht anlegen. Da die Werkzeugkonturen 25 bis 28 eingeblendet werden, lässt sich sehr einfach feststellen, welche Werkzeuge erforderlich sind, um ein neues Werkstückprofil 24 zu erzeugen.
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Da auf dem Bildschirm falsche Positionen der Werkzeuge sofort erkannt werden, fallen Eingabefehler hinsichtlich der Werkzeugpositionen nicht erst dann auf, wenn ein Werkstück bereits durch die Maschine gelaufen ist. Ebenso lassen sich Einstellfehler an der Maschine sofort erkennen. Durch die Zuordnung, welches Werkzeug welchen Profilabschnitt erzeugt, ergibt sich am Bildschirm der Hinweis, welches Werkzeug ggf. falsch eingestellt ist. Es kann somit leicht in die richtige bzw. korrigierte Position verstellt werden.
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Die bildliche Darstellung vermeidet systematische Fehler durch die Auswahl falscher Werkzeuge oder falsch gewählter Messpunkte/Profilwerte, welche den Bezug für die Einstellung der jeweiligen Spindeln in der Maschine und für die Positionierung der Werkzeuge am Bildschirm bilden. Solche Fehler sind in der bildlichen Darstellung sofort erkennbar.
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Das Verfahren kann so ausgebildet werden, dass beim Anlegen der Profilkontur 24 interaktiv mit dem Anwender die erforderlichen Werkzeuge ausgewählt werden können.
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Sind in der Datenbank keine Werkzeuge verfügbar, mit denen das gewünschte Werkstückprofil 24 erzeugt werden kann, dann kann anhand der bildlichen Darstellung sehr einfach bestimmt werden, welche Werkzeugkontur das Werkzeug aufweisen muss, um im Zusammenspiel mit den anderen Werkzeugen die gewünschte Profilkontur 24 zu erzeugen. Anhand der Bildschirmdarstellung ist es beispielsweise möglich, die für das Werkzeug erforderliche Werkzeugkontur mittels einer Datenausgabe dem Hersteller des Werkzeuges zu übermitteln, der anhand dieser übersandten Daten das erforderliche Profil an den Schneidmessern erzeugen kann
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Auf dem Bildschirm können auch die jeweiligen Abmessungen angezeigt werden, wodurch eine weitere Sicherheit bei der Erzeugung der Profilkontur 24 erreicht wird.
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Es besteht weiter die Möglichkeit, gemessene Werkstückmaße von bearbeiteten Werkstücken in die Steuerung einzugeben und aus dem Vergleich mit den Sollwerten Korrekturwerte für die jeweilige Spindeleinstellung zu berechnen, anzuzeigen und gegebenenfalls die korrigierte Spindeleinstellung automatisch vorzunehmen. Dies erfolgt vorteilhaft interaktiv über den entsprechenden Profilabschnitt. Über den Profilabschnitt der Profilkontur bzw. Profilzeichnung kann direkt auf das zugeordnete Werkzeug gesprungen werden.
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Die Visualisierung der Schnittaufteilung der Werkzeuge bei der Herstellung der Profilkontur 24 ermöglicht dem Kunden die Erstellung eines fehlerfreien Profilprogrammes. Das Anlegen neuer Profile aus bestehenden Werkzeugen wird durch die Darstellung der realen Werkzeugkonturen und sich ergebender Profilkontur extrem erleichtert. Eine Änderung der Profilkontur wird simultan zu den Benutzereingaben beispielsweise bei Änderung der Positionswerte der Werkzeuge grafisch dargestellt. Hierdurch erfolgt quasi interaktiv die optische/grafische Kontrolle einer Werteingabe.
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Es können komplexe Profilkonturen zuverlässig erzeugt werden, wobei insbesondere an den Bearbeitungsübergängen (Überlappungsbereiche 29 bis 32) der verschiedenen Werkzeuge eine saubere Kontur erreicht wird. Solche komplexen Profilkonturen lassen sich auch einfacher und schneller auf der Maschine einfahren. Es kommt nicht selten vor, dass bei solchen komplexen Profilkonturen die Übergänge trotz sorgfältiger Erstellung des Profilprogramms und Einstellung der Maschine bei dem ersten bearbeiteten Werkstück nicht einwandfrei sind. Durch die Visualisierung und Interaktion am Bildschirm ergibt sich die Möglichkeit, die entsprechenden problematischen Profilbereiche bzw. Profilsegmente kenntlich zu machen und die Einstellungen entsprechend anzupassen. Hilfreich ist hierbei auch die Darstellung der sequentiellen Schnittaufteilung, d.h. die Visualisierung derjenigen Bearbeitungskontur, welche an einer bestimmten Bearbeitungsstation stattfindet.
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Das Verfahren bietet interaktive Unterstützung beim Profilanlegen und Rüsten der Maschine.
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In der Regel erfolgt die Anlage eines neuen Profils bzw. Profilprogrammes am Bildschirm schrittweise Spindel für Spindel, wie auch die Profilkontur beim Durchlauf der Werkstücke durch die Maschine an den einzelnen Bearbeitungsstationen erzeugt wird, durch Auswahl der entsprechenden Werkzeuge, deren Zuordnung zur Spindel bzw. Bearbeitungsstation und Eingabe der Positionsdaten.
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Bei einer anderen Vorgehensweise können die Positionsdaten aus dem Einlesen der Istposition der einzelnen Spindel gewonnen werden, so dass das neue Profil durch Verstellen der Spindeln erzeugt und abgespeichert wird, wenn es die gewünschte Profilkontur aufweist. Das Ein- bzw. Zurücklesen der Ist-Positionen der Werkzeuge in der Maschine wird dabei vorteilhaft in einer weiteren Bildschirmmaske (liveview) visualisiert. Die Verknüpfung der aktuellen Achspositionen mit den hinterlegten und zugeordneten Werkzeugkonturen ergibt die resultierende Werkstückkontur bzw. das resultierende Werkstückprofil.
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Durch Vergleich der resultierenden Werkstückkontur mit der angelegten Sollkontur lassen sich Abweichungen beispielsweise durch falsche Einstellung der Spindeln leicht erkennen. Der Vergleich kann optisch beispielsweise durch Übereinanderlegen der beiden Werkstückkonturen erfolgen oder kann berechnet und angezeigt werden. In gleicher Weise kann auch ein hinterlegtes Werkstückprofil, welches die gewünschte zu fertigende Kontur darstellt, mit der Werkstückkontur des erstellten Profilprogramms bzw. mit der unter Berücksichtigung der Spindelpositionen resultierenden Werkstückkontur verglichen und damit Fehlprogrammierungen oder Fehleinstellungen erkannt werden.
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Das Rüsten kann in der Form erfolgen, dass Spindel für Spindel der an dieser Bearbeitungsstation erzeugte Profilbereich zusammen mit den zugordneten Werkzeug- und Positionsdaten und ggf. Einstelldaten von Andruckelementen, Abführungen, Anschlägen oder Linealen am Bildschirm (in einem Bildschirmfenster, einer Bildschirmmaske) angezeigt werden. Zusätzlich können in den Anzeigen 21 an der Maschine die jeweiligen Sollpositionen 22 angezeigt werden. Der Bediener muss dann lediglich die entsprechenden Werkzeuge an den entsprechenden Positionen in die Maschine einwechseln und die Spindeln und sonstigen Elemente auf die vorgegebenen Sollpositionen stellen.
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Alternativ kann durch Anwahl eines Profilabschnittes in der Profilkontur auf die entsprechende Bearbeitungsstation gesprungen und die Einstellung bzw. das Rüsten dieser Bearbeitungsstation, wie oben beschrieben, durchgeführt werden. So erfolgt der gesamte Rüstvorgang anhand der Auswahl der einzelnen Profilabschnitte. In vorteilhafter Weise werden für die Andruck- und Führungselemente nicht nur die Einstelldaten angezeigt, sondern sie werden in analoger Weise wie die Werkzeuge grafisch visualisiert.
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Anhand der bildlichen Darstellung kann durch Rücklesen der Istposition der jeweiligen Werkzeuge deren Auswirkung auf die sich ergebende Profilkontur und auf das bei der Bearbeitung erzeugte Profil zuverlässig festgestellt werden. Besonders ist dies bei der Einstellung einer Universalspindel, die neben der radialen und axialen Einstellung noch um eine parallel zur Durchlaufrichtung liegende Achse geschwenkt werden kann, von großem Vorteil und erleichtert deren Einstellung in großem Maße. Insbesondere aber können die Werkzeuge so positioniert und am Bildschirm nachverfolgt werden, dass in den kritischen Überlappungsbereichen 29, 31 keine Unstetigkeiten in der Profilkontur auftreten.
