DE1945017A1

DE1945017A1 - Verfahren zur Einstellung mindestens eines Werkzeuges in einer Werkzeugmaschine sowie Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1945017A1
Application number: DE19691945017
Authority: DE
Inventors: Heinrich Lahm
Original assignee: Index Werke GmbH and Co KG Hahn and Tessky
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-05
Filing date: 1969-09-05
Publication date: 1971-03-11
Also published as: DE1945017B2; GB1329021A; US3727493A; DE1945017C3; CH518153A

Description

DR.-iwu. αι~'·..*ι·ι'? M. se. rtPL. thys-dr. öipl.-phys.

HÖGER - STBLLRECHT-GRIESSBACh - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Index-V;crke KG Halm & Tessky 73 Esslincen/ii. , Ploehinger StP-. 92

Verfahren zum Einstellen mindestens eines Werkzeuges in einer V/erkzeugrnasehine sowie.Einrichtung zur Durchführung des Verfahren;:

Die Erfindung, betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Ι.Ίη:,\-··! i. i;ti u. i η Φ--:;'„ei,:; eine:;, vor^u-'r.v/c i &<.- mehrerer auf einem vverk'/''u;;tr/ify.·!· einer V/erk'/eufimauchine arifjoordn-eter V/erkzeuße, deren Arbei tiibewep^un^en nach einem in einem Arbeitsspeicher Programm gesteuert werden.

Bei pro{",rar:tK,('cr;teuerten V/orkzeunrnriBchinen ist e:>. erforderlich, ti Iti am" d'-r iift.achine zum i.inrjil?, kommenden Werkzeuge voreinzustellfti. lae;,e Voix-i nste Lluni'. kann auf οΐπόΠΐ besonderen Gerät f-i'iV 1,',-u. ;*ΛΓ;·η '.;:■.· 7οϊ··-·.ϊ :,:: lv'\ Lii::i] ist- es flor.; Prü[;ra::.:.;iei^>f..·!· möglich, beim Prüi-.rar.'.mieren die Ar.be i tsbev/e^uncen auf einen miirc'hii.oitff·"! ( r» P.czur.;jpurikt zu beziehf-n und sie so rechnerisch

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genau ermitteln zu können.,

Zwischen den Voreinsfcellgeräten und der Maschine entstehen jedoch Massabweichungen von den auf de;r Zeichnung eingetragenen Sollmassenu Diese Abweichungen sind bedingt durch Fertigung©- . toleranten der Äusrieht— und Spannsysteme des Werkzeughalters _y durch die Genauigkeit des Voreinstellgerätes· und die Einstellgenauigkeit des Werkzeuge im Halter.. Unter diesen Voraussetzun" gen können am Werkstück nur Kasse ohne besondere Genauigkeitsanforderungen edingefralten werden. Für,genaue Masse ist eine Korrefcturmögliehkeifc der programmiert en Werkzeuge erforderlich .-Es besteht nun die Möglichkeit, bei Programmsteuerungen Wegkorrekturen von Hand in den Arbeitsspeicher eingeben zu können, sie lassen sich durch das Äüsmessen des ersten Werkst-ückes ermitteln. Beim Auswechseln eines Werkzeuges muss diese Korrektur jedoch erneut vorgenommen werden.

lim das Erstellen eines Probevierkstttckes oder das Ausmessen eines bestimmten Werkstückmasses zu vermeiden, gehört bereits eine Messvorrichtung zum Stande der Technik, die inaschinenfest angeordnet ist und an welcher der.einzustellende Korrekturbe- ' trag abgelesen werden kann. Bei dieser Messvorrichtung werden Ungenaüigkeiten der Voreinstellung als Soll-Istwertabweichung an einer Messuhr angezeigt. Diese müssen jedoch in der Programms fceuerung korrigiert werdeni

Ausserdem ist, bereits ein Verfahren zur automatischen -Werk-' aeugvoreinat.ellung- bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Voreinstellgerät ersetzt durch eine programmgesteuerte Schlitten-: einheit. Dabei wird das Werkzeug.'-" in eine einprogrammierte Position gebracht und anschliessend im Werkzeughalter von Hand gegen einen Taster geschoben und dann geklemmt» In der festg:ü-

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klemmten Stellung darf das bei diesen Verfahren verwendete Kontrollinstrument keine Abweichungen anzeigen. Bei diesem Verfahren wird also eine Verlagerung der Werkzeugschneide gegenüber einem Sollvrert an einem anzeigenden Messinstrument festgestellt und der Programmsteuerung anschliessend ein entsprechender Korrekturwert eingegeben. Bei allen diesen bekannten Einrichtungen und Verfahren ist somit eine Werkzeugvoreinstellung und gegebenenfalls eine Lagekorrektur erforderlich.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit deren Hilfe Werkzeuge selbsttätig eingestellt und automatisch Korrekturen der Werkzeugeinstellung vorgenommen werden.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch gelöst, dass der Werkzeugträger solange verschoben wird, bis sich ein Arbeitspunkt eines einzustellenden Werkzeuges in einer vorbestimmten maschinenfesten Bezugsebene oder einem vorbestimmten, maschinenfesten Bezugspunkt befindet, dass die durchgeführte Bewegung des Werkzeugträgers gespeichert wird und dass die/Arbeitsbewegungen steuernden Programmdaten auf diese Bezugscheine bzvj. den Bezugspunkt bezogen werden. ■ Beim erfindungageinässen Verfahren wird damit für jedes Werkzeug zunächst eine gemeinsame Ausgangsebene bzw, ein gemeinsamer Ausgangspunkt festgelegt, auf den die einzuprogrammierende Arb^eitsbewegungen bezogen werden. Bei diesem Verfahren entfällt damit nicht nur die Voreinstellung der Werkzeuge, sondern auch die beim Programmieren schwierige Errechnung der Lage der Werkzeugschneiden bzw. -spitzen beim Vie lter schalten auf ein anderes Werkzeug ( Werkzeugtransformation ). Beim erfindungsgemässen Verfahren werden somit die von denjWerkzeugen bei ihrer Einstellung zu

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durchfährenden Wegbeträge im Arbeitsspeicher gespeichert. Diese Speicherung kann stets dann wieder wirksam werden, wenn das gleiche Werkzeug in einem späteren Arbeitsgang wiederum zum Einsatz kommen soll. Dies bedeutet, dass bei jedem folgenden Werkzeugwechsel das.aufgerufene Werkzeug für den Programmierer die gleiche Bezugsstellung wie das vorhergehende hat, so dass durch das automatische Korrigieren alle Stellungsunterschiede des Arbeitspunktes der verschiedenen Werkzeuge kompensiert werden. " · ,

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die beim Arretieren der Werkzeuge und beim Festspannen des Werkzeughaltersauf der Maschine unvermeidbar auftretenden Verschiebungen der Werkzeugschneide bzw. des Arbeitspunktes völlig unberücksichtigt bleiben können. Aufnahmeflachen und Aufnahmebohrungen für die Werkzeughalter an der Maschine brauchen zur Bezugsebene bzw. zum Bezugspunkt nicht mehr besonders toleriert zu werden. Aufwendige Werkzeugaufnahmesysteme, welche diese Toleranzen klein halten sollen, sind damit nicht erforderlich. Es genügt ein Spannmittel welches lediglich Sicherheit gegen ein Verschieben des Werkzeuges beim Einwirken der Schnittkräftc bietet. Der Arbeitspunkt des einzustellenden Werkzeuges 'kann auf der Achse eines Werkzeuges liegen und beispielsweise durch" die mit ihrer Spitze auf der Längsachse eines Bohrers liegenden Querschneide definiert sein oder dieser kann sich, wie es beispielsweise bei einem Drehmeissel der Fall ist, in radialem Abstand von der Werkzeugachse bzw. von dem dasselbe haltenden Werkzeughalter befinden.

Die Einstellung eines Werkzeuges in die maschinenfeste Bezugsebene reicht aus, wenn lediglich die in Achsrichtung der Arbeitsspindel durchzuführenden Arbeitsbewegungen eines Werk-

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Stückes im Programm festzulegen sind. Bei einem solchen Werkzeug kann es sich beispielsweise urn einen Bohrer bzw. Gewindebohrer handeln, der, abgesehen von seiner Hinstellung auf die Werkstückachse, lediglich zur Arbeitsspindel axial gerichtete Arbeitsbewegungen ausführt. In diesem Falle wird also der im Werkzeugträger eingespannte Bohrer zusammen mit diesem solange parallel zur Achse der Arbeitsspindel verschoben, bis sich der beispielsweise durch die Bohrerquerschneide definierte Arbeits punkt des Werkzeuges in der Bezugsebene befinden wird. Die Einstellung eines Werkzeuges auf den maschinenfesten Bezugspunkt ist hingegen not v/endig, wenn es sich um ein Werkzeug handelt, das sowohl in radialer Richtung zur Achse der Arbeitsspindel als auch parallel zur Spindelachse Arbeitsbewegungen auszuführen hat. Dies trifft beispielsweise bei einem Drehmeissel zu. Krfindungsgemäss ist in diesem Falle der Werkzeugträger parallel zu den Achsen eines Koordinatensystems zu bewegen, dessen Nullpunkt den Bezugspunkt bildet, wobei die Koordinaten der Verschiebung gespeichert werden. Je nachdem, wie die betreffende Werkzeugmaschine konzipiert ist, kann es notwendig sein, den Werkzeugträger zur Kinsteilung des Werkzeugarbeitspunktfs auf den Bezugspunkt parallel zu drei Achsen eines Koordiriittotisystc.-Ms zu Lev/egou, v/ob ei der Bezugspunkt eine ganz bestimmte Lage zur Achse der Arbeitsspindel einnehmen kann. Günstigt-rweir-e v/ird man. jedoch die Konstruktion der Maschine so treffen, dass für die Einstellung des Werkzeugarbeitspunktes auf den Bezugspunkt der Werkzeugträger lediglich parallel zweier Koordinatenachsen zu bewegen ist.

Beim erfindungngeifi/ioDön Verfahren kann nun die Werkzeugeinstellung so gchan-Jhaut worden,· dass zunächst n/imt.1 i ehe auf einem Werkzeugträger einer Werkzeugmaschine angeordneten Werkzeuge, nacheinander eingestellt v/erden. Bei dem sich anschliessenden

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Einsatz der Werkzeuge kann dann der Einstellvorgang übersprungen werden» Bei dieser Verfahrenswelse empfiehlt sieh jedoch die überwachung der Werkstückabmessungen, da aufgrund der sich im Einsatz kontinuierlich vollziehenden Abnützung der Werkzeugschneiden von Zeit zu Zelt eine Neueinstellung des Arbeitspunktes bzw. der Werkzeuge notwendig wird.

Um hierbei sicherzustellen, dass von einer Zwischenkontrolle zur anderen eine grössere Anzahl von Ausschusswerkstücken nicht anfallen kann, was beispielsweise durch einen Schneidenbruch eines Werkzeuges verursacht werden könnte, wird vorgeschlagen, das erfindungsgemässe Verfahren so zu gestalten, dass bei übersehreiten eines vorbestimmten Werkzeugeinstellweges die Maschine stillgesetzt wird,

Um sicherzustellen, dass in der. weiteren Folge der Werkstückherstellung ein-überschreiten-der zulässigen Masstoleranzen nicht auftreten kann, empfiehlt es sich, die Programmsteuerung zusätzlich noch so auszulegen, dass nach Ablauf einer bestimmten Anzahl von Arbeitseinsätzen die Werkzeuge automatisch wieder neu eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, trotz eines gewissen Werkzeugverschleisses die Maßhaltigkeit der Werkstücke einzuhalten.

Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Werkzeuge auch vor jedem neuen Einsatz neu eingestellt werden. Dieser Vorschlag bringt zwar durch eine entsprechende Korrekturzeit für,die Werkzeugneueinstellung eine entsprechende Verzögerung des Arbeltsablaufes mit sich, doch lässt sich dadurch der Arbeitsspeicher wesentlich einfacher auslegen, da nicht für jedes Werkzeug ein gesonderter Speicherplatz in der Steuerung erforderlich 1st und ausserdem wird der Werkzeugverschlelss

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ohne besondere überwachung automatisch berücksichtigt.

Das Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft mit einer Einrichtung durchführen, die sich durch eine Fühlvorrichtung zur überwachung der Bezugsebene bzw. durch mindestens zwei Fühlvorr'ichtungen zur überwachung des Bezugspunktes auszeichnet.

Die mindestens eine Füllvorrichtung bzw. die zur Verwendung kommenden Fühlvorrichtungen können verschiedenartig gestaltet

unterschiedlich

und insbesondere auch .untereinander/konzipiert sein. Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ist beispielsweise erhältlich, wenn die Fühlvorrichtungen zur überwachung des Bezugspunktes jeweils ein Anschlagglied aufweisen, die beim Zusammenwirken mit dem Arbeitspunkt des einzustellenden Werkzeuges jeweils parallel zu einer Achse des den Bezugspunkt definierenden Koordinatensystems bewegbar sind und wenn den Anschlaggliedern jeweils mindestens ein Signalgeber zugeordnet ist, die durch das jeweils zugeordnete Anschlagglied zum Speichern des vom Arbeitspunkt des Werkzeugs zurückgelegten Verstellweges betätigbar sind, wenn der Arbeitspunkt der Werkzeuge eine maschinenfeste Bezugsebene erreicht hat. Günstigerweise wird man die Anschlacclieder durch an der Maschine in zueinander .senkrechten Richtungen .gegen die Wirkung einer Rückstellkraft verstellbar angeordnete Platten bilden, die jeweils eine ebene Kontaktfläche haben und die zu dieser Kontaktfläche parallel verstellbar sind. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform sind die Anschlagglieder der Einrichtung durch Winkelstücke gebildet, deren erster Schen-IeI die mit dem Arbeitspunkt der Werkzeuge zusammenwirkende Platte bildet und deren zweiter Schenkel zur verschiebbaren Anordnung der Platte an der Maschine mit mindestens einem Führungselement zusammenwirkt. Um beim Anfahren des Werkzeugarbeitspunktes an der entsprechenden Plattenfläche Beschädigungen sowohl an der

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Plattenfläche als auch am Werkzeug selbst zu vermeiden, wird man die verstellbare Anordnung der Winkelstücke bzw. der Platten so leichtgängig wie möglich gestalten. Eine besonders ■ günstige Konstruktion ist in diesem Zusammenhang erhältlich, wenn der zweite Schenkel der Winkelstücke an im Abstand voneinander an diesem angreifenden, insbesondere durch Blattfedern gebildeten Federgelenken aufgehängt ist. Abgesehen davon, dass solche Federgelenke eine einwandfreie Parallelver-'stellung der Platten gewährleisten, schaffen sie gewissermassen eine die Platten haltendes schwimmendes System, das sich schon bei leichter Berührung in Richtung der auf es einwirkenden Kraft verstellen..lässt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung, die in Verbindung mit den dieser Einrichtung zugeordneten funktionswesentlichen Teilen einer Revolverdrehmaschine gezeigt ist, zu entnehmen.

Von der Drehmaschine, auf der die. als Ganzes mit Io bezeichnete erfindungsgemässe Einstelleinrichtung angeordnet ist, ist ein Maschinengestell 12 angedeutet, auf dem ein Unterschlitten lh hand- oder maschinengesteuert längsverschiebbar angeordnet ist. Derselbe trägt auf einer Führung l6 einen Oberschlitten 18,. der senkrecht zur Verstellrichtung des Unterschlittens I^ verstellbar ist. Dieser Oberschlitten ist beispielsweise mit zwei Werkzeugträgern 2o und 22 in Form von Revolverköpfen ausgestattet. Während der Revolverkopf 2o um eine senkrecht zur Zeichenebene angeordnete Achse schwenkbar ist und an seinem Umfange in Werkzeughaltern 24 Werkzeuge 26,28 j3o,32 tragt, ist,

der Revolverkopf 22 um eine zur Arbeitsspindelachse paralle Achse= schwenkbar und trägt an· seiner Stirnseite einander

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diametral Gegenüberliegend beispielsweise zwei Werkzeughalter 3*1,36, in die jeweils ein Drehmeissel 38 bzw. Mo eingesetzt ist..

Dem Unterschlitten 1'! ist eine gestellfeste Skala k2 vorzugsweise in Form eines Lineals zugeordnet, dem ein am Unterschlitten befestigter Abtastkopf ^l\M zugeordnet ist. In gleicher Weise · ist dem Oberschlitten 18 eine Skala Ί6 auf dem Unterschlitten zugeordnet, und diese Skala wird mit Hilfe eines am Oberschlitten befestigten Abtastkopfes 48 abgetastet.

Mit 5o ist als Ganzes ein auf der Arbeitsspindel der Drehmaschine angeordnetes Spannfutter bezeichnet. Aus der Zeichnung ist zu ergehen, dass die Einrichtung Io zur Einstellung der Werkzeuge der beiden Revolverköpfe zwischen dem Spannfutter 5o und der die hevolverküpfe 2o,22 tragenden Schlitteneinheit I'l,l8 angeordnet ist. Das gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung weist zur Einstellung der Werkzeuge zwei plattenförmige Anschlagßlieder 52 und 5^1 auf, die jeweils zwei AbtastfLichen 56 und rß* bzw. 58,58' haben. Die Abtastflächen des einen Anschlaggliedes sind senkrecht zu den Abtastflächen des anderen Anschlaggliedos angeordnet. Beide Anschlagglieder 52,5^ sind jeweils durch einen Schenkel eines Winkelstückes 60 bzw.62 gebildet. DemgemUss ist der dem Artschlagglied 5¹I zugeordnete Winkelschenkel mit 6Ί bezeichnet, während der dem Anschlagglied 52 zugeordnete Winkelschenkel mit 66 bezeichnet ist. Jeder dieser beiden Schenkel 6Ί ,66 ist beispielsweise mit Hilfe eines Paares von an sich bekannten Blattfedergelenken 68,7o bzw.72,7¹I an einem maachinenfestcn Teil zu sich selbst parallel verstellbar angeordnet. Wie aus der Zeichnung deutlich zu ersehen ist, ist im plattenförmigen Anschlagglied 5'l eine Ausnehmung 76 angeordnet, die beide Abtastflachen 58,58» durchdringt. Das An-

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schlagglied ,52 durchgreift diese Ausnehmung derart, dass sich jeweils eine seiner beiden, in einer gemeinsamen Ebene befind: denden Abtastflächen 56,56' gemäss der Zeichnung oberhalb-bzw. unterhalb des zugeordneten Anschlaggliedes 5¹* befindet. Aufgrund dessen, dass die beiden Abtastflächen 58,58'· des Anschlaggliedes 5^ sich an einander gegenüberliegenden Seiten befinden, sind damit bei einer gegenseitigen Zuordnung unter 9o°die Abtastflächen 5-6 und 58 bsw. 56' und'58' einander benachbart. Das Anschlagglied 52 ist in der Ausnehmung 76 mit Spiel derart angeordnet, dass es in dieser relativ zum Schenkel 6k des Winkelstückes parallel verstellbar ist.

Dem Anschlagglied 52 ist ein Signalgeber 78 zugeordnet, der nach einem vorbestimmten Verstellweg des Anschlaggliedes 52 zum Ein>stellen eines Werkzeuges durch den Winkelschenkel 66 betätigbar ist. Dem Anschlagglied 5*1 sind zwei Signalgeber 8o,82 zugeordnet, die nach Verstellen desselben um vorbestimmte Strecken in beiden möglichen Verstellrichtungen durch den Winkelschenkel 6*1 einzeln betätigbar sind. Die Signalgeber können z.B. induktiv oder kapazitiv arbeiten. Im vorliegenden Fall sind diese durch öffner gebildet .

Mit 8¹I ist ein maschinenfester Bezugspunkt bezeichnet. Derselbe liegt vorzugsweise auf der Achse der das Spannfutter 5o aufnehmenden Arbeitsspindel der Drehmaschine. Dieser Bezugspunkt bildet den Nullpunkt eines Koordinatensystems mit zwei Koordinatenachsen, die jeweils in den strichpunktiert angedeuteten Bezugsebenen X und Y liegen. Die letzteren sind im Raum so festgelegt, dass die Bezugsebene X parallel zur Bewegungsrichtung dea Uriterschlittens IH und die Bosug3ebene Y parallel zur Bewegungsrichtung des Qberschiittens 18 ist. Die Anschlagglieder 52,5'I sind diesen beiden Bezugsebenen so zugeordnet, dass die

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Abtastflächen 58 bzw. 58' des Anschlaggliedes 5H parallel zur Bezugsebene X und die Abtastflächen 56 bzw. 56' des Abtastgliedes 52 parallel zur Bezugsebene Y verstellbar sind. Die Zuordnung der Signalgeber 78 bzw. 8o,82 zu den Winkelstücken 6o,62 ist nun so getroffen, dass durch das Abtastglied 52 ein Signal erzeugt wird, wenn sich dessen Abtastflächen 56 bzw. 56' in der Bezugsebene Y befinden bzw» entsprechende Signale erzeugt werden, wenn sich die Abtastflächen 58,58' des Abtastgliedes 52 in der Bezugsebene X befinden. ...

Die Einrichtung Io ist so an der Maschine befestigt, dass sie nach erfolgter Werkzeugeinstellung entfernt oder manuell bzw. maschinell beispielsweise weggeschwenkt bzw. weggezogen werden kann, wodurch der Arbeitsraum vor dem Spannfutter 5o für die anschliessende Werkstücksbearbeitung freigegeben wird. Die Einrichtung Io kann auch ausserhalb des für die Bearbeitung erforderlichen Arbeitsraumes befestigt sein, wodurch ein Wegschwenken nach erfolgter Werkzeugeinstellung nicht erforderlich ist. Die dadurch bedingte Verlagerung des Koordinatensystems und damit des maschinenfesten Bezugspunktes 8*1 entspricht in diesem Falle einer Maschinenkonstant en.

Die Einstellbewegungen können mit dem beschriebenen Meßsystem

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stufenweise,/analog oder absolut erfasst werden. Es können auch andere, für die Maschinensteuerung benötigte Wegmeßsysteme, wie z.B. Drehmelder auf den Schlittenantriebsspindeln oder ,über eine Zahnstange und Ritzel angetriebene Impulsgeber für die Erfassung der Einstellbewegungen Verwendung finden. Auch bekannte Schrittmotoren sind hierfür einsetzbar.

Schliesslich ist es in der Regel vorteilhaft, das für die Steuerung der Maschinenachsen sowieso vorhandene Wegmeßsystem auch

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gleichzeitig für die Messung der Einstellbewegungen zu benutzen. ■ -.'..-. " .

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Einrichtung des,näheren beschrieben.

Die Einrichtung dient dazu, den Arbeitspunkt der zum Einsatz _ vorgesehenenj in den Revolverköpfen 20,22 eingespannten Werk- . zeuge selbsttätig so zu vermessen, dass eine Bezugsgrösse ge~ _;,_v schaffen wird, anhand deren das in den Arbeitsspeicher gelangende Programm starten kann. Aufgrund dieser Einstellung bzw. Vermessung des Arbeitspunktes der Werkzeuge ist es bei der Er^ stellung des Arbeitsprogramms nicht mehr notwendig, die Lage der Werkzeugschneiden beim Weiterschalten auf ein anderes Werkzeug zu errechnen (Werkzeugtransformation). Es ist vielmehr möglichj von einer vorgegebenen Bezugsgrösse aus das Programm für jedes Werkzeug genau zu erstellen, wobei die gespeicherte Bezugsgrösse eine Werkstückfertigung innerhalb der gegebenen Mässtöieranzen gewährleistet.

Es sei angenommen _y dass das Werkzeug 32,das einen Bohrer bildet· und im Revolverkopf 2o eingespannt ist, vermessen werden soll. Zu diesem Zweck wird entsprechend den auf dem für dieses Werkzeug erstellten Karteiblatt für die durchzuführenden Einstellbewegungen dieses Werkzeuges angegebenen Masseintragungen derart programmiert _s dass sich der durch die Querschneide des . Bohrers definierte Arbeitspunkt 86 durch entsprechende Steuerung des Oberschlittens 18 selbsttätig in die Ebene a-a einstellt; Nimmt der Arbeitspunkt diese Lage ein, wird die gesamte Schlitteneinheit 14 ,-18 aufgrund der vorprogrammierten Arbeitsbewegungen in Richtung der Einstelleinrichtung Io gesteuert. Im Verlauf dieser Bewegung trifft, der Arbeitspunkt 86 auf der Abtast-

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fläche 56 des plattenförmigen Abtastgliedes 52 auf und nimmt dasselbe mit. Die Bewegung des Werkzeuges wird solange fortgesetzt, bis sich die Abtastfläche 56 bzw. der Arbeitspunkt in der Besugsebene Y befindet. Ist diese Ebene erreicht, wird über den Signalgeber 78 ein Signal erzeugt, welches die Speicherung des vom Abtastkopf Mk abgelesenen Wegbetrages als Bezugsgrösse bewirkt. Dies bedeutet, dass die einprogrammierte Arbeitsb erregung des Bohrers in Achsrichtung des Werkstückes Von dieser Bezugsgrösse ab starten wird.

Im folgenden wird die Vermessung des Arbeitspunktes 9o des einen Drehmeissel bildenden Werkzeuges 26 beschrieben. In diesem Falle definiert die Meisselspitze den Arbeitspunkt 9o. Entsprechend den im Karteiblatt für dieses Werkzeug festgelegten Masseintragungen zum Einstellen dieses Werkzeuges, wird dasselbe mit Hilfe der Schlitteneinheit I4,.l8 so gesteuert, dass der Arbeitspunkt 9o in den Bereich der Abtastflächen bzw. 58 gelangt. Durch die entsprechende Programmierung wird hierbei der Arbeitspunkt zunächst in eine zur Bezugsebene X parallele Ebene b-b gesteuert. In dieser Ebene befindet sich der Arbeitspunkt 9o in einer Lage, in welcher dieser, wenn durch den arifjchli essenden Programinschritt das Werkzeug inRichtung der Abtastfläche 56 bewegt wird, nicht am Abtastglied 5'J anlaufen und dadurch beschädigt werden kann. Hat also der Arbeitspunkt 90 die Ebene b-b erreicht, so wird der Werkzeugträger solange parallel zur Bezugs-ebene X gesteuert, bis sich der' Arbeitfipunkt in der Bezugsebene Y befindet und über den Signalgeber 78 einßignal zur Festlegung der . zurückgelegten Weg- ' strecke erzeugt wird. Daran anschliesaend wird das Werkzeug bzw. der Arbeitspunkt 9o in Richtung des Amichlaggliedes 5'* gesteuert, bis sich derselbe in der Bezug3ebene X befindet.

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Hierbei wird über den Signalgeber 82 ein weiteres Signal zur Festlegung des gesamten, parallel zur Bezugsebene Y zurückgelegten Verstellweges erzeugt. Durch die beiden erzeugten Signale ist damit als B.ezugsgrösse im Arbeitsspeicher der Bezugspunkt 8¹I gespeichert. Beim nachfolgenden Einsatz dieses Werkzeuges werden dannjdie die Arbeitsbewegungen desselben steuernden Programmdaten auf diesen Bezugspunkt bezogen.

In der gleichen Weise lassen sich auch die Werkzeuge 38,¹Jo des Revolverkopfes 22 einstellen, indem deren durch die Drehmeisselspitzen definierten Arbeitspunkte92 bzw. 9k in der oben beschriebenen Weise, gegen die Abtastflächen 56',5^¹ und mit diesen zusammen in die Bezugsebenen X;Y gesteuert werden.

Die entsprechend den in den Karteiblättern für die einzelnen Werkzeuge gegebenen Masseintragungen vorprogrjumiiierifen Einstellbewegungen der Werkzeuge können mit Eilganggeschwindigkeit durchgeführt werden. Ein Überlauf über die Bezugsebenen X;Y hinaus ist dabei ohne Bedeutung, da die durchfahrenen Wegstrecken durch die elektrischen Signale im Arbeitsspeicher genauestens festgelegt werden. Ein Überlauf bewirkt durch die federnd angeordneten Anschlagglieder keine mechanischen Schäden/ Während der Einstellung eines Werkzeuges kann die betreffende Bedienungsperson entsprechend dem von der Arbeitsvorbereitung erstellten Einrichteblatt sin neues Werkzeug bereitstellen und die erforderliche Platznummer am Werkzeugträger ermitteln. Diese Arbeit muss sehr gewissenhaft ausgeführt werden und nimmt eine bestimmte Zeit in Anspruch. Während dieser Zeit kann die Werkzeugeinateilung selbsttätig durchgeführt werden, so dass hierfür keine zusätzliche Zeit beim Einrichten der Werkzeuge aufgewendet werden muss,

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Einstellen mindestens eines, vorzugsweise mehrerer auf einem Werkzeugträger einer Werkzeugmaschine angeordneter Werkzeuge₉ deren Arbeitsbewegungen nach einem in einem Arbeitsspeicher umgewandelten Programm gesteuert werden, dadurch -gekennzeichnet,, dass der Werkzeugträger (2o;22) so lange verschoben wird, bis sich ein Arbeitspunkt (86;9o;92;94) des einzustellenden Werkzeuges (32^6.);

in einer vorbestimmten, maschxnenfesfc^n ebene (Y) oder einem vorbestimmtenjmaschinenfesten Bezugspunkt (8*0 befindet, dass die durchgeführte Bewegung des Werkzeugträgers (2o;22) gespeichert wird und dass die die ArbeitsbeweTsangen steuernden Programmdaten auf diese Bezugsebene (Y)bzw. den Bezugspunkt -{84) bezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des Arbeitspunktes der Werkzeuge (32ΐ2β; '38;4o) in die Bezugsebene (Y) bzw. auf den Bezugspunkt (84) auf der Werkzeugmaschine selbsttätig erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verschiebung des Arbeitspunktes ( 86;9oi92;94) in die Bezugsebene (Y) bzw. dan Bezugspunkt )84) der Werkzeugträger (2oj22) mindestens in einer Richtung parallel zur Achsrichtung der Arbeitsspindel bewegt wird,
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (2o;22)

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parallel.zu den Achsen ((X ;Y) eines Koordinatensystems bewegt wird, dessen. Nullpunkt den Bezugspunkt (84) bildet und dass die Koordinaten der Verschiebung gespeichert werden. ' · ■■■;■· .■-..■■"■-·· ^
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Einstellen der Werkzeuge (26;32;38;4o) bei den sich, aaschliessenden Einsätzen derselben der Einstellvorgang übersprungen wird.
6. Verfahren, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, . dadurch gekennzeichnet, dass bei überschreiten eines vorbestimmten Einsteilweges der Arbeitspunkte (86;9o;92;94) , , des zum Einsatz kommenden Werkzeuges die Maschine stillgesetzt, wird,. . ^:- ■, - ;-;-' ;
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (26;32;. 38;4o) vor jedem Einsatz eingestellt werden. . '
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem

.. der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fühlvorrichtung (62) zur überwachung der Bezugsebene (Y) bzw. durch mindestens zwei Fühlvorrichtungen (60,62) zur Überwachung des Bezugspunktes (84), . . _t. . ,
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch - gekennzeichnet, dass· die Fühlvorrichtungen (60,62) zur Überwachung der Bezugsebene (Y) bzw. durch mindestens zwei Fühlyorrichtungen (60,62) zur Überwachung des Bezugpunktes (84) jeweils ein Anschlag- , glied (.52;54.) aufv;eisen, die beim.Zusammenwirken mit dem

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Arbeitspunkt des einzustellenden Werkzeuges jeweils parallel zu einer Achse des den Bezugspunkt (8*0 definierenden Koordinatensystems bewegbar sind >und dass den Änschlaggliedern (52;5*O jeweils mindestess ein Signalgeber (78; 8o;82) zugeordnet ist., die durch die Anschlagglieder zum Speichern des vom Arbeitspunkt des Werkzeuges zurückgelegten Verstellweges betätigbar sind, wenn der Arbeitspunkt die maschinenfeste Bezugsebene (Y) erreicht hat.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagglieder (5255¹O durch an der Maschine in zueinander senkrechten Richtungen gegen die Wirkung einer Rückstellkraft verstellbar angeordnete Platten gebildet sind,

11. Einrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagglieder durch Winkelstücke (6o;62) gebildet sind, deren erster Schenkel (52;5*0 die mit dem Arbeitspunkt der V/erkzeuge zusammenv/irkende Platte bildet und deren zweiter Schenkel (64;66) zur verschiebbaren Anordnung der Platte (52;5'O an der Maschine mit mindestens einem Führungselement zusammenwirkt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (6^l\;66) der Winkelstücke (6o;62) an im Abstand voneinander an diesem angreifenden, insbesondere durch Blattfedern gebildeten Federgelenken (68,7o bzw. 72,7Ό aufgehängt ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich-■ net, dass der die Platte bildende Schenkel (5^) des einen Winkelstückes (6o) eine diesen durchdringende Ausnehmung (76) aufweist, die der die andere Platte bildende Sehen-

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y - 137 .

2.9.69

kel (52) des anderen Winkelstückes (62) durchgreift.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

8 -13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezugspunkt (84) der Einrichtung (lo) auf der Achse der Arbeitsspindel der Maschine liegt. -

15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

8 - IiJ", dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Einstellung der Werkzeuge (26;32;38;ilo) in den Arbeitsraum der Werkzeugmaschine manuell oder maschinell steuerbar und beispielsweise in den Arbeitsraum.einschwenkbar ist.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche

8 - 13j dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bezugspunkt..(BiI) bzw. die Einrichtung (lo) ausserhalb des Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine befindet.

10.9811/1-086

BAD ORIGINAL