DE10226994A1

DE10226994A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs

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Publication number: DE10226994A1
Application number: DE10226994A
Authority: DE
Inventors: Christian Pfau
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG; E Zoller GmbH and Co KG Einstell und Messgeraete
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-15
Also published as: WO2003106105A1; DE10392568D2; AU2003246554A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs (10, 12), insbesondere eines Schaftwerkzeugs, in einem Werkzeugfutter (14), bei dem das Werkzeug (10, 12) in das Werkzeugfutter (14) eingeführt und bei Erreichen einer axialen Soll-Position (54) im Werkzeugfutter (14) fixiert wird. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass vor dem Einführen des Werkzeugs (10, 12) in das Werkzeugfutter (14) eine Messung durchgeführt wird, aus der eine Länge (Z¶1¶) des Werkzeugs (10, 12) in Axialrichtung (16) bezüglich des Schaftendes (18) des Werkzeugs (10, 12) ableitbar ist, und mit einem aus der Messung erhaltenen Wert eine Positionierungsvorrichtung (20) zum Positionieren des Werkzeugs (10, 12) in der Soll-Position (54) eingestellt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zum Befestigen von Schaftwerkzeugen in Werkzeugfuttern bekannt, bei denen das Schaftwerkzeug in das Werkzeugfutter eingeführt und bei Erreichen einer axialen Soll-Position im Werkzeugfutter fixiert wird. Hierbei werden die Schaftwerkzeuge bis zum Erreichen der Soll-Position in das Werkzeugfutter eingedrückt, oder es wird während der Einführung permanent die Ist-Position ermittelt und mit der vorgegebenen Soll-Position verglichen bis die Ist-Position der Soll-Position entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren und eine kostengünstige Vorrichtung bereitzustellen, mit der ein Werkzeug in einem Werkzeugfutter schnell und exakt positioniert und befestigt werden kann. Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs, insbesondere eines Schaftwerkzeugs, in einem Werkzeugfutter, bei dem das Werkzeug in das Werkzeugfutter eingeführt und bei Erreichen einer axialen Soll-Position im Werkzeugfutter fixiert wird.

Es wird vorgeschlagen, dass vor dem Einführen des Werkzeugs in das Werkzeugfutter eine Messung durchgeführt wird, aus der eine Länge des Werkzeugs in Axialrichtung bezüglich des Schaftendes des Werkzeugs ableitbar ist, und mit einem aus der Messung erhaltenen Wert eine Positionierungsvorrichtung zum Positionieren des Werkzeugs in der Soll-Position eingestellt wird. Die Positionierungsvorrichtung kann bereits vor dem Einführen des Werkzeugs in das Werkzeugfutter so eingestellt werden, dass das Werkzeug beim Einführen in das Werkzeugfutter in seine Soll-Position bewegbar ist und bei Erreichen der Soll-Position mit zumindest einem Teil der Positionierungsvorrichtung in Anlage kommt. Ein Ermitteln der Soll-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter vor einer Fixierung kann somit vorteilhaft vermieden werden. Es ist dadurch ein schnelles, einfaches und kostengünstiges Verfahren zur exakten Positionierung des Werkzeugs im Werkzeugfutter erreichbar.

Insbesondere bei einem Werkzeugfutter, dessen Aufnahmeöffnung durch Wärmezufuhr geweitet wird, kann die Positionierungsvorrichtung bereits vor dem Erwärmen so eingestellt werden, dass bei erwärmtem Werkzeugfutter oder bei geweiteter Aufnahmeöffnung das Werkzeug durch seine Gewichtskraft einfach in das Werkzeugfutter gleiten kann, bis es mit der Positionierungsvorrichtung in Anlage kommt und die Soll-Position somit erreicht ist. Das Werkzeug kann schnell in das Werkzeugfutter eingeführt werden, und ein langes Warmhalten bzw. ein Aufrechterhalten einer Temperatur des Werkzeugfutters kann vorteilhaft vermieden werden. Dadurch kann eine Gefahr einer eventuellen Gefügeveränderung im Werkzeugfutter reduziert werden.

Vorteilhaft wird die Messung durchgeführt, indem das Werkzeug mit einem Messanschlag in Anlage gebracht und die Position eines das Werkzeug charakterisierenden Messpunkts bezüglich des Messanschlags ermittelt wird. Die Länge des Werkzeugs kann konstruktiv einfach bestimmt werden, indem der Messanschlag eine in einem Koordinatensystem definierte Position aufweist und die Länge zwischen dem Messpunkt und dem Messanschlag ermittelt wird. Ist der Messanschlag in einem Aufnahmebereich einer Werkzeugaufnahme integriert, kann die Länge des Werkzeugs bereits ermittelt werden, während das Werkzeug sich in der Werkzeugaufnahme befindet. Ein Herausnehmen des Werkzeugs aus der Werkzeugaufnahme zum Zweck der Messung kann somit vorteilhaft vermieden werden. Die Werkzeugaufnahme kann hierbei von einer von der Positionierungsvorrichtung separaten Werkzeugaufnahme ausgebildet sein.

Ist das Werkzeug während der Durchführung der Messung in einem Werkzeugmagazin gehalten, das Werkzeugaufnahmebereiche für wenigstens zwei Werkzeuge aufweist, kann vorteilhaft in einem Arbeitsgang die Länge bei den in den Aufnahmebereichen befindlichen Werkzeugen ermittelt werden. Die Werkzeugaufnahmebereiche können hierbei unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei jeweils ein Durchmesser einem bestimmten Durchmesser der Aufnahmeöffnung des entsprechenden Werkzeugfutters zugeordnet ist. Es kann somit eine Ermittlung der Länge des jeweiligen zum Werkzeugfutter passenden Werkzeugs unmittelbar vor und/oder während des Einsetzens in das Werkzeugfutter vorteilhaft vermieden und ein fließender und schneller Arbeitsablauf kann erreicht werden.

Denkbar ist auch, dass mehrere Werkzeugaufnahmeöffnungen denselben Durchmesser aufweisen. Das im Werkzeugfutter befindliche Werkzeug kann nach einer Benutzung mit einem der bereits vermessenen Werkzeuge aus dem Werkzeugmagazin ausgetauscht werden, wobei das Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin über die Positionierungsvorrichtung in seiner Soll-Position im Werkzeugfutter positionierbar ist. Bewegungsabläufe können verbessert und die Zeitspanne zum Wechseln des Werkzeugs kann somit vorteilhaft reduziert werden.

Ist das Werkzeugmagazin mit einem Magazin für Werkzeugfutter kombinierbar, können die in den Werkzeugaufnahmebereichen befindlichen Werkzeuge und deren ermittelte Längen über geeignete Kodierungen entsprechenden Werkzeugfuttern zugeordnet werden. Bei einer Auswahl eines bestimmten Werkzeugfutters kann die Positionierungsvorrichtung entsprechend eingestellt und das zum Werkzeugfutter korrespondierende Werkzeug auf seine Soll-Position im Werkzeugfutter eingesetzt werden. Das Einsetzen des Werkzeugfutters bzw. des Werkzeugs kann manuell und/oder automatisch erfolgen. Erfolgt das Einsetzen automatisch, kann eine vom Bediener unabhängige und schnelle Positionierung des Werkzeugs in seiner Soll-Position im Werkzeugfutter erfolgen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Messung berührungslos durchgeführt wird. Die Position des das Werkzeug charakterisierenden Messpunkts kann insbesondere mit einer eine Optik aufweisenden Messvorrichtung einfach, schnell und exakt ermittelt werden, wobei Beschädigungen durch Kontakte zwischen dem Werkzeug und der Messvorrichtung vermeidbar sind. Mittels der Messvorrichtung sind jedoch auch andere Punkte und/oder Positionen berührungslos ermittelbar, die der Fachmann als sinnvoll erachtet, wie insbesondere ein Referenzpunkt am Werkzeugfutter, eine Überprüfung der Soll-Position nach dem Fixieren im Werkzeugfutter usw. Ferner kann durch die berührungslose Ermittlung von Messpunkten eine Verletzungsgefahr eines Bedieners an Werkzeugschneiden, die bei einer manuellen Ermittlung vorhanden wäre, vorteilhaft vermieden werden.

Vorteilhaft wird die Soll-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter bezüglich eines Referenzpunkts definiert, wodurch die Soll-Position stets überprüfbar ist. Ist der Referenzpunkt am Werkzeugfutter definiert, kann die Soll-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter in einer Zerspanungsmaschine einfach überprüft werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Werkzeug im Werkzeugfutter bei Erreichen der Soll-Position mit zumindest einem Positionierungselement in Anlage gebracht wird. Es ist eine einfache Positionierung erreichbar, bei der das Werkzeug beim Einführen in das Werkzeugfutter durch seine Gewichtskraft in den Werkzeugaufnahmebereich gleiten kann, bis die Soll-Position erreicht ist.

Wird das Positionierungselement zum Positionieren des Werkzeugs zumindest teilweise im Werkzeugfutter in Axialrichtung bewegt, so kann die Positionierungsvorrichtung konstruktiv einfach und exakt eingestellt werden. Die Positionierungsvorrichtung bildet einen Anschlag für das Werkzeug, und das Werkzeug kommt in der Soll-Position stets mit dem in Axialrichtung eingestellten Positionierungselement in Anlage.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugfutter zur Aufnahme des Werkzeugs erwärmt und zur Fixierung des Werkzeugs in der Soll-Position abgekühlt wird, insbesondere durch eine Kühlvorrichtung. Das Werkzeug kann exakt und gleichmäßig in seiner Soll-Position thermisch eingespannt werden. Ein Verändern der Soll-Position durch mechanische Spannelemente kann vorteilhaft vermieden werden.

Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 10 bis 15.

Die Erfindung geht hierbei aus von einer Vorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs, insbesondere eines Schaftwerkzeugs, in einem Werkzeugfutter mit einer Positionierungsvorrichtung zur Positionierung des Werkzeugs in einer Soll-Position im Werkzeugfutter.

Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein Mittel zur Bestimmung einer Länge des Werkzeugs in Axialrichtung bezüglich des Schaftendes umfasst. Dadurch kann die Positionierungsvorrichtung bereits vor dem Einführen des Werkzeugs in das Werkzeugfutter eingestellt werden, so dass das Werkzeug beim Einführen in das Werkzeugfutter automatisch in seine Soll-Position bewegbar ist. Eine zusätzliche Einheit zum Ermitteln der Soll-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter vor einer Fixierung kann somit vorteilhaft vermieden werden. Es ist eine schnelle, einfache und kostengünstige Vorrichtung zur exakten Positionierung des Werkzeugs im Werkzeugfutter erreichbar.

Umfasst die Positionierungsvorrichtung ein Werkzeugmagazin mit mindestens einem Werkzeugaufnahmebereich und ist das Mittel dazu vorgesehen, die Länge wenigstens eines im Werkzeugaufnahmebereich befindlichen Werkzeugs zu ermitteln, kann ein Herausnehmen des Werkzeugs aus dem Werkzeugmagazin zur Längenbestimmung vorteilhaft vermieden und Arbeitsschritte können eingespart werden. Weist das Werkzeugmagazin mehrere Werkzeugaufnahmebereiche mit Werkzeugen auf, können besonders vorteilhaft die Längen aller im Werkzeugmagazin befindlichen Werkzeuge nacheinander bestimmt und Arbeitsabläufe somit rationalisiert werden.

Weist die Vorrichtung ein Datenverarbeitungssystem, das zur Speicherung und zur Ausgabe der ermittelten Länge zumindest eines Werkzeugs, insbesondere mindestens zwei Werkzeuge, im Werkzeugmagazin vorgesehen ist, kann die Länge des Werkzeugs vorab bestimmt und beim Einsetzen des Werkzeugs in das Werkzeugfutter abgerufen werden. Ist es möglich, die bestimmte Länge über eine Kodierung am Werkzeug dem Werkzeug eindeutig zuzuordnen, kann ein Ablauf zur Positionierung des Werkzeugs automatisiert werden. Ferner können die Längen mehrerer im Werkzeugmagazin befindlicher Werkzeuge in dem Datenverarbeitungssystem gespeichert, gleichzeitig abgerufen und über eine Datenausgabe miteinander verglichen werden. In dem Datenverarbeitungssystem sind auch andere Daten von Werkzeugen speicherbar und abrufbar, die der Fachmann als sinnvoll erachtet, wie z.B. Geometriedaten, Schneidenlängen usw.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Positionierungsvorrichtung zumindest einen Messanschlag zur Positionierung des Werkzeugs im Werkzeugaufnahmebereich und einen Positionierungsanschlag zur Positionierung des Werkzeugs im Werkzeugfutter aufweist. Es ist eine konstruktiv einfache Vorrichtung zur Bestimmung der Länge und zur Bestimmung der Soll-Position erreichbar, indem der Messanschlag eine definierte Position aufweist und der Positionierungsanschlag eine definierte Ausgangsposition aufweist, aus der der Positionierungsanschlag in die Positionierungsposition bewegt wird, wobei das Werkzeug mit den Anschlägen in Anlage bringbar ist.

Vorteilhaft weist der Messanschlag und der Positionierungsanschlag jeweils eine Anschlagfläche auf, die zueinander identisch geformt sind. Die Länge des Werkzeugs und/oder die Soll-Position im Werkzeugfutter sind konstruktiv einfach und eindeutig bezüglich der jeweiligen Anschläge reproduzierbar. Die Anschläge können hierbei in den jeweiligen Aufnahmebereichen im Werkzeugmagazin und/oder an anderen Teilen der Positionierungsvorrichtung angebracht sein. Toleranzen bei der Bestimmung der Länge und/oder bei der Soll-Position können somit klein gehalten werden. Die Anschlagflächen können jeweils von einem Teil einer Kugelfläche, von einer ebenen Fläche, glatt oder in anderer, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Weise ausgestaltet sein. Ist die Anschlagfläche von einer Außenfläche einer gehärteten Stahlkugel gebildet, ist konstruktiv einfach eine genaue Positionierung des Werkzeugs im jeweiligen Aufnahmebereich erreichbar.

Weist die Positionierungsvorrichtung ein ansteuerbares Positionierungselement auf, kann die Positionierungsvorrichtung konstruktiv so eingesellt werden, dass das Werkzeug bei Erreichen seiner Soll-Position mit dem Positionierungselement in Anlage kommt. Die Ansteuerung kann hierbei manuell oder automatisch erfolgen. Erfolgt die Ansteuerung automatisch, kann ein Ablauf zum Erreichen der Soll-Position automatisiert werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Mittel dazu vorgesehen ist, eine berührungslose Messung durchzuführen und daraus die Länge zu bestimmen. Es ist eine einfache und exakte Messung durchführbar, bei der Beschädigungen zwischen dem Werkzeug und dem Mittel sicher vermieden werden können. Ferner kann konstruktiv einfach die Soll-Position nach dem Befestigen des Werkzeugs im Werkzeugfutter überprüft werden.

Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Einstell- und Messgeräts mit einer Positionierungsvorrichtung,
2 ein Werkzeugmagazin von oben und
3 eine vergrößert dargestellte Schnittansicht der Positionierungsvorrichtung aus 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine als Einstell- und Messgerät 48 ausgebildete Vorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs 10, 12 in einem Werkzeugfutter 14 mit einer Positionierungsvorrichtung 20 zum Positionieren des Werkzeugs 10 in einer Soll-Position 54. Das Einstell- und Messgerät 48 umfasst ein Mittel 40 zur Erfassung von Werkzeugparametern und eine Heizvorrichtung 62 zur thermischen Verformung von Werkzeugfuttern 14. Die Soll-Position 54 ist hierbei die Position eines auf ein vorgeschriebenes Längenmass Z_s im Werkzeugfutter 14 positionierten Werkzeugs 10.
Das Einstell- und Messgerät 48 weist ein Datenverarbeitungssystem 42 mit einem Bildschirm 50 als Datenausgabeeinheit auf. Mit dem Datenverarbeitungssystem 42 sind Messwerte, wie z.B. eine bestimmte Länge Z₁ von Werkzeugen 10, 12 abspeicherbar und abrufbar. In einem mittleren Bereich des Einstell- und Messgerätes 48 ist ein in Axialrichtung 16 und entgegengesetzt der Axialrichtung 16 bewegbarer Messschlitten 52 angeordnet, der auf nicht näher dargestellten Linearachsen gelagert ist. Die Linearachsen sind geschützt in einem Gehäuse 56 angeordnet. Auf dem Messschlitten 52 ist ein Mittel 40 zur Bestimmung einer Länge Z₁ des Werkzeugs 10 in Axialrichtung 16 bezüglich eines Schaftendes 18 montiert (2). Das Mittel 40 weist eine nicht näher dargestellte CCD-Kameravorrichtung auf, mit der neben der Bestimmung der Länge Z₁ auch eine Erfassung von Parametern der Werkzeuge 10, 12 im Durchlicht und im Auflicht möglich sind. Das Mittel 40 ist über nicht näher dargestellte Leitungen mit dem Datenverarbeitungssystem 42 verbunden. Nach dem Gehäuse 56 der Linearachsen ist die Positionierungsvorrichtung 20 angeordnet. Die Positionierungsvorrichtung 20 umfasst ein Werkzeugmagazin 28, das von einem Werkzeugrevolver gebildet ist.
Das Werkzeugmagazin 28 weist mehrere Werkzeugaufnahmebereiche 30 zur Aufnahme von Werkzeugen 10, 12 mit unterschiedlichen Durchmessern auf (2). Die Werkzeugaufnahmebereiche 30, deren Durchmesser frei wählbar sind, sind in einem radial äußeren Bereich des Werkzeugmagazins 28. In einem radial inneren Bereich weist das Werkzeugmagazin 28 einen Aufnahmebereich 60 für ein Werkzeugfutter 14 auf. Der Aufnahmebereich 60 ist zentrisch im Werkzeugmagazin 28 angeordnet. Das Werkzeugmagazin 28 ist als Hochgenauigkeitsspindel und der Auf nahmebereich 60 ist als Hochgenauigkeitsaufnahme für verschiedene Werkzeugfutter 14 ausgebildet.
Das Einstell- und Messgerät 48 weist erfindungsgemäß eine in Axialrichtung 16 und entgegen der Axialrichtung 16 verfahrbare Heizvorrichtung 62 mit einem Induktionskopf 64 auf (1 und 3). Mit dem Induktionskopf 64 wird das im Aufnahmebereich 60 des Werkzeugmagazins 28 befindliche Werkzeugfutter 14 erhitzt. Ferner sind am Einstell- und Messgerät 48 verschiedene Kühladapter 66 zur Kühlung des Werkzeugfutters 14 angeordnet.
Zum Bestimmen der Länge Z₁ von zumindest einem der Werkzeuge 10, 12 wird das Werkzeug 10 in einen der Werkzeugaufnahmebereiche 30 des Werkzeugmagazins 28 eingeführt. Hierbei wird das Werkzeug 10 mit seinem Schaftende 18 mit einer Fläche 44 eines Messanschlags 22 in Anlage gebracht, wobei ein Abstand Z₃ zwischen der Anschlagfläche 44 des Messanschlags 22 und einem Referenzpunkt 32 bekannt ist.
Der Referenzpunkt 32 wird von einer Markierung gebildet, die an einer nach außen weisenden Fläche des Werkzeugfutters 14 angebracht ist. Mit dem Mittel 40 des Einstell- und Messgeräts 48 ist der Referenzpunkt 32 berührungslos überprüfbar. Des Weiteren wird die Soll-Position 54 des Werkzeugs 10 im Werkzeugfutter 14 über das Längenmaß Z_s zwischen einem das Werkzeug 10 charakterisierenden Messpunkt 26 und dem Referenzpunkt 32 definiert.
In einem nächsten Schritt werden mit dem Mittel 40 berührungslose Messungen durchgeführt, aus denen die Länge Z₁ der im Werkzeugmagazin 28 befindlichen Werkzeuge 10, 12 in Axialrichtung 16 bezüglich des Schaftendes 18 abgeleitet werden. Hierzu wird die Position des das Werkzeug 10 charakterisierenden Messpunkts 26 bezüglich des Messanschlags 22 ermittelt. Mit der Position des Messpunkts 26 und mit dem bekannten Abstand Z₃ der Anschlagfläche 44 zum Referenzpunkt 32 ist somit die Länge Z₁ des sich im Werkzeugmagazin 28 befindlichen Werkzeugs 10 auf einfache Weise bestimmbar.
Ein über eine Nachstelleinheit 70 ansteuerbares und in Axialrichtung 16 und entgegen der Axialrichtung 16 bewegbares Positionierungselement 34 weist einen Positionierungsanschlag 24 mit einer Anschlagfläche 46 auf. Die Anschläge 22 und 24 bzw. ihre Anschlagflächen 44 und 46 sind hierbei identisch geformt und von Stahlkugeln gebildet. Das Positionierungselement 34 weist in einer definierten Ausgangsstellung 36 einen bekannten Abstand Z₂ zwischen der Anschlagfläche 46 seines Positionierungsanschlags 24 und dem Referenzpunkt 32 auf.
Damit das Werkzeug 10 bei Erreichen der Soll-Position 54 mit dem Positionierungsanschlag 24 der Positionierungsvorrichtung 20 in Anlage kommt, wird das Positionierungselement 34 über die Nachstelleinheit 70 um einen Nachstellweg Z₄ in Axialrichtung 16 in eine zweite Stellung 38 in das Werkzeugfutter 14 verfahren. Der Nachstellweg Z₄ ergibt sich hierbei aus dem Abstand Z₂ und der vorgeschriebenen Soll-Position 54 des Werkzeugs 10 abzüglich der ermittelten Länge Z₁ des Werkzeugs 10. Die Positionierungsvorrichtung 20 wird zum Positionieren des Werkzeugs 10 in der Soll-Position 54 um den ermittelten Nachstellweg Z₄ für das jeweilige Werkzeug 10 eingestellt, und das Positionierungselement 34 bildet einen Anschlag für das Werkzeug 10 bei Erreichen der Soll-Position 54.
Vor, während oder nachdem der Nachstellweg Z₄ ermittelt und das Positionierungselement 34 über die Nachstelleinheit 70 positioniert wurde, wird das Werkzeugfutter 14 über den Induktionskopf 64 der Heizvorrichtung 62 erwärmt. Der Aufnahmebereich 68 des Werkzeugfutters 14 weitet sich und das manuell oder automatisch einsetzbare Werkzeug 10 gleitet durch seine Gewichtskraft in den Aufnahmebereich 68. Um ein Steckenbleiben im Aufnahmebereich 68 zu vermeiden, wird das Werkzeug 10 über einen zusätzlichen Stößel 72 in den Aufnahmebereich 68 gedrückt. Bei Erreichen der Soll-Position 54 kommt das Werkzeug 10 mit dem Positionierungsanschlag 46 des Positionierungselements 34 in Anlage.
Die Heizvorrichtung 62 wird entfernt und das Werkzeugfutter 14 wird über einen entsprechenden Kühladapter 66 gekühlt. Das Werkzeug 10 ist in seiner Soll-Position 54 im Werkzeugfutter 14 fixiert. Anschließend wird die korrekte Soll-Position 54 des Werkzeugs 10 im Werkzeugfutter 14 berührungslos mit dem Mittel 40 überprüft.

10: Werkzeug
12: Werkzeug
14: Werkzeugfutter
16: Axialrichtung
18: Schaftende
20: Positionierungsvorrich
: tung
22: Messanschlag
24: Positionierungsanschlag
26: Messpunkt
28: Werkzeugmagazin
30: Aufnahmebereich
32: Referenzpunkt
34: Positionierungselement
36: Position
38: Position
40: Mittel
42: Datenverarbeitungssystem
44: Anschlagfläche
46: Anschlagfläche
48: Einstell- und Messgerät
50: Bildschirm
52: Messschlitten
54: Soll-Position
56: Gehäuse
58: Umfangsrichtung
60: Aufnahmebereich
62: Heizvorrichtung
64: Induktionskopf
66: Kühladapter
68: Aufnahmebereich
70: Nachstelleinheit
72: Stößel
Z_s: Längenmaß
Z₁: Länge des Werkzeugs
Z₂: Abstand
Z₃: Abstand
Z₄: Nachstellweg

Claims

Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs (10, 12), insbesondere eines Schaftwerkzeugs, in einem Werkzeugfutter (14), bei dem das Werkzeug (10, 12) in das Werkzeugfutter (14) eingeführt und bei Erreichen einer axialen Soll-Position (54) im Werkzeugfutter (14) fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einführen des Werkzeugs (10, 12) in das Werkzeugfutter (14) eine Messung durchgeführt wird, aus der eine Länge (Z₁) des Werkzeugs (10, 12) in Axialrichtung (16) bezüglich des Schaftendes (18) des Werkzeugs (10, 12) ableitbar ist, und mit einem aus der Messung erhaltenen Wert eine Positionierungsvorrichtung (20) zum Positionieren des Werkzeugs (10, 12) in der Soll-Position (54) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung durchgeführt wird, indem das Werkzeug (10, 12) mit einem Messanschlag (22) in Anlage gebracht und die Position eines das Werkzeug (10, 12) charakterisierenden Messpunkts (26) bezüglich des Messanschlags (22) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (10, 12) während der Durchführung der Messung in einem Werkzeugmagazin (28) gehalten ist, das Werkzeugaufnahmebereiche (30) für wenigstens zwei Werkzeuge (10, 12) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung berührungslos durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Position (54) des Werkzeugs (10) im Werkzeugfutter (14) bezüglich eines Referenzpunkts (32) definiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (10) im Werkzeugfutter (14) bei Erreichen der Soll-Position (54) mit zumindest einem Positionierungselement (34) in Anlage gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierungselement (34) zum Positionieren des Werkzeugs (10, 12) zumindest teilweise im Werkzeugfutter (14) in Axialrichtung (16) bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugfutter (14) zur Aufnahme des Werkzeugs (10, 12) erwärmt und zur Fixierung des Werkzeugs (10, 12) in der Soll-Position (54) abgekühlt wird.
Vorrichtung zum Befestigen eines Werkzeugs (10, 12), insbesondere eines Schaftwerkzeugs, in einem Werkzeugfutter (14) mit einer Positionierungsvorrichtung (20) zum Positionieren des Werkzeugs (10, 12) in einer Soll-Position (54) im Werkzeugfutter (14), gekennzeichnet durch ein Mittel (40) zur Bestimmung einer Länge (Z₁) des Werkzeugs (10, 12) in Axialrichtung (16) bezüglich des Schaftendes (18).
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsvorrichtung (20) ein Werkzeugmagazin (28) mit mindestens einem Werkzeugaufnahmebereich (30) umfasst und das Mittel (40) dazu vorgesehen ist, die Länge (Z₁) wenigstens eines im Werkzeugaufnahmebereich (30) befindlichen Werkzeugs (10, 12) zu ermitteln.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Datenverarbeitungssystem (42), das zur Speicherung und zur Ausgabe der ermittelten Länge (Z₁) zumindest eines Werkzeugs (10, 12), insbesondere mindestens zwei Werkzeuge (10, 12), im Werkzeugmagazin (14) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsvorrichtung (20) zumindest einen Messanschlag (22) zur Positionierung des Werkzeugs (10, 12) im Werkzeugaufnahmebereich (30) und einen Positionierungsanschlag (24) zur Positionierung des Werkzeugs (10) im Werkzeugfutter (14) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Messanschlag (22) und der Positionierungsanschlag (24) jeweils eine Anschlagfläche (44, 46) aufweisen, die zueinander identisch geformt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch ein ansteuerbares Positionierungselement (34).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (40) dazu vorgesehen ist, eine berührungslose Messung durchzuführen und daraus die Länge (Z₁) zu bestimmen.