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Die Erfindung betrifft eine Schleif- und/oder Erodiermaschine zur Bearbeitung eines spannabtragenden Rotationswerkzeugs, insbesondere eines Rotationswerkzeugs für die Holzverarbeitung.
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Solche Rotationswerkzeuge für die Holzverarbeitung weisen eine Mehrzahl von Schneidplatten auf, die an einem Werkzeugkörper des Rotationswerkzeugs angeordnet sind. Bei der Herstellung eines solchen Werkzeugs werden die Schneidplatten häufig auf den Werkzeugkörper gelötet. Die Position der Schneidplatten ist relativ zu einem gegenüber dem Werkzeugkörper festen Referenzkoordinatensystem durch das Löten fertigungstechnischen Toleranzen unterworfen, selbst wenn das Löten maschinell erfolgt. Nachdem die Schneidplatten sozusagen als Rohlinge am Werkzeugkörper befestigt wurden, werden sie bearbeitet, um ihre endgültige Schneidplattengeometrie zu erhalten. Für die Bearbeitung ist es notwendig, die Position der Schneidplatten zu kennen.
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Solche Rotationswerkzeuge haben mehrere Schneidplatten pro Teilung und die Anzahl der Teilungen kann variieren. Bislang wurde die Position jeder Schneidplatte einzeln erfasst, die Schneidplatte wurde einer bestimmten Teilung des Rotationswerkzeug zugeordnet und diese Positionsdaten wurden in die Schleif- und/oder Erodiermaschine eingegeben, um anschließend die Schneidplatten bearbeiten zu können.
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Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig und wurde in der Regel manuell durchgeführt. Die Herstellungszeit für ein Rotationswerkzeug war daher sehr lang.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellung eines Rotationswerkzeugs zu vereinfachen und insbesondere die Herstellungszeit zu verkürzen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schleif- und/oder Erodiermaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die Schleif- und/oder Erodiermaschine dazu eingerichtet, ein spannabtragendes Rotationswerkzeug zu bearbeiten, beispielsweise im Rahmen der Herstellung eines solchen Rotationswerkzeugs oder auch im Rahmen eines Abrichtvorgangs. Das Rotationswerkzeug hat eine und in der Regel mehrere Teilungen mit jeweils mehreren Schneidplatten pro Teilung, die an einem sich entlang zu einer Längsachse erstreckenden Werkzeugkörper angeordnet sind. Die Schneidplatten sind üblicherweise auf am Werkzeugkörper vorhandene Trägerflächen aufgelötet.
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Die Schleif- und/oder Erodiermaschine hat eine Steuereinrichtung und eine durch die Steuereinrichtung angesteuerte Achsanordnung. Mittels der Achsanordnung kann ein Maschinenwerkzeug zur Bearbeitung der Schneidplatten des Rotationswerkzeugs relativ zum Rotationswerkzeug bewegt und ausgerichtet werden. Die Schleif- und/oder Erodiermaschine hat außerdem eine Schnittstelleneinrichtung, die mit der Steuereinrichtung kommunikationsverbunden ist. Eine Bedienperson kann über die Schnittstelleneinrichtung eine Datenimportfunktion auslösen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, beim Ausführen der Datenimportfunktion Positionsdaten der Schneidplatten zu importieren bzw. einzulesen. Die Positionsdaten umfassen für jede Schneidplatte wenigstens einen eine Winkelposition um die Werkzeuglängsachse beschreibenden Winkelwert, einen ersten Längenwert sowie einen zweiten Längenwert. Optional kann zu den Positionsdaten für jede der Schneidplatten oder für alle Schneidplatten gemeinsam wenigstens ein Radialabstandswert gehören, der einen radialen Abstand einer definierten Stelle oder Kante der Schneidplatte von der Längsachse L angibt. Der erste Längenwert beschreibt eine Kantenposition einer ersten Kante der betreffenden Schneidplatte in Richtung parallel zur Werkzeuglängsachse und der zweite Längenwert beschreibt entsprechend eine Kantenposition einer der ersten Kante entgegengesetzten zweiten Kante derselben Schneidplatte in Richtung parallel zur Werkzeuglängsachse betrachtet. Die erste Kante und die zweite Kante können parallel zueinander ausgerichtet sein. Die erste Kante und die zweite Kante verlaufen rechtwinklig oder schräg geneigt zur Werkzeuglängsachse.
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Die Steuereinrichtung ist außerdem dazu eingerichtet, bei der Datenimportfunktion die Positionsdaten in einer chaotischen Anordnung oder Reihenfolge zu importieren. Die Positionsdaten werden somit unabhängig von der Zuordnung zu einer bestimmten Teilung in einer beliebigen Reihenfolge importiert. Es ist lediglich von Bedeutung, dass die Positionsdaten sämtlicher Schneidplatten importiert werden, wobei die Zuordnung zu einer bestimmten Teilung oder die Reihenfolge beliebig sind und die Zuordnung zu einer Teilung nicht Bestandteil der Positionsdaten ist bzw. sein muss. Im importierten Maschinendatensatz werden die Positionsdaten jeder Schneidplatte unabhängig von der tatsächlichen Zuordnung zu der Teilung des Rotationswerkzeugs jeweils einer separaten virtuellen Teilung zugeordnet. Im Maschinendatensatz wird jede einzelne Schneidplatte als einer separaten virtuellen Teilung zugeordnet. Im Maschinendatensatz ist daher keine Gruppierung der Positionsdaten der Schneidplatten zu der tatsächlichen Teilung des Rotationswerkzeugs vorhanden.
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Die Schleif- und/oder Erodiermaschine ist daher in der Lage, chaotische, ungeordnete Positionsdaten zu importieren und zu verarbeiten. Die Positionsdaten können entweder aus einem CAD-Datensatz für die Konstruktion des Werkzeugs importiert werden, so dass als Positionsdaten die Sollposition jeder Schneidplatte vorliegt. Alternativ ist es möglich, die Positionsdaten in einer Messmaschine oder zu erfassen, so dass die Istposition jeder Schneidplatte bekannt ist, was die Genauigkeit erhöht.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Positionsdaten ausschließlich einen oder zwei Winkelwerte, den ersten Längenwert und den zweiten Längenwert für jede Schneidkante sowie optional wenigstens einen Radialabstandswert für jede oder alle Schneidkanten aufweisen. Weitere Daten sind nicht notwendig.
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Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Positionsdaten in einem XML-Datenformat zu importieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung auch dazu eingerichtet sein, andere oder zusätzliche Datenformate zu importieren, wie z.B. ASCII-Dateien oder Dateiformate wie JSON, CSV, XLS, XLSX, DMI, usw.
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Die Steuereinrichtung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform außerdem dazu eingerichtet, ein Ausrichtungsermittlungsverfahren auszuführen, bei dem die Ausrichtung bzw. Orientierung jeder Schneidplatte bezüglich eines Referenzkoordinatensystems ermittelt wird. Die importierten Positionsdaten enthalten eine derartige Orientierung bzw. Ausrichtung nicht. Das Ausrichtungsermittlungsverfahren nutzt vorzugsweise die importierten Positionsdaten, um die Ausrichtung jeder einzelnen Schneidplatte zu ermitteln.
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Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Schleif- und/oder Erodiermaschine eine Tasteinrichtung auf, die durch die Achsanordnung relativ zu dem zu bearbeitenden Rotationswerkzeug bewegbar bzw. ausrichtbar ist. Die Tasteinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Kante und vorzugsweise eine Fläche einer Schneidplatte an wenigstens einer Antaststelle berührungslos oder berührend anzutasten. Die Tasteinrichtung kann ein mechanisches Tastelement aufweisen, das bei Berührung mit der Schneidplatte ein Tastsignal übermittelt. Vorzugsweise ist die Tasteinrichtung als schaltende Tasteinrichtung ausgeführt. Die Tasteinrichtung kann auch berührungslos, beispielsweise optisch arbeiten, um die Position einer Antaststelle an der Schneidplatte im Referenzkoordinatensystem zu erfassen.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, auf Basis der importierten Positionsdaten bzw. auf Basis des Maschinendatensatzes mehrere Antaststellen an jeder Schneidplatte zu berechnen. Parallel zur Längsachse erstreckt sich jede Schneidplatte zwischen dem ersten Längenwert und dem zweiten Längenwert. Daher kann die Steuereinrichtung eine Fläche zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante an mehreren Antaststellen antasten. Es ist vorteilhaft, wenn die Antaststellen auf einer gemeinsamen ebenen Fläche angeordnet sind.
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Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, anhand der Position der Antaststellen bezüglich des Referenzkoordinatensystems die Ausrichtung der Fläche und mithin die Ausrichtung der Schneidplatte im Referenzkoordinatensystem zu ermitteln. Vorzugsweise wird jede Schneidplatte an wenigstens drei und insbesondere genau drei Antaststellen angetastet.
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Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Achsanordnung anzusteuern, so dass die Tasteinrichtung jede Schneidplatte nacheinander an den jeweils berechneten Antaststellen antastet. Auf diese Weise lässt sich die Ausrichtung jeder Schneidplatte bezüglich des Referenzkoordinatensystems ermitteln.
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Es ist außerdem bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, nach dem Ermitteln der Ausrichtung jeder Schneidplatte bezüglich des Referenzkoordinatensystems ein Bearbeitungsverfahren auszulösen und zu steuern. Während des Bearbeitungsverfahrens steuert die Steuereinrichtung die Achsanordnung und das Maschinenwerkzeug, um jede der vorhandenen Schneidplatten zu bearbeiten und deren Geometrie an eine vorgegebene Sollgeometrie anzupassen.
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Die vorbeschriebene Schleif- und/oder Erodiermaschine kann Bestandteil eines Systems sein, dass zusätzlich eine Einricht- und/oder Messmaschine aufweist, die zur Ermittlung der Positionsdaten eingerichtet ist. Die Einrichtund/oder Messmaschine ist insbesondere mit der Schleifund/oder Erodiermaschine kommunikationsverbunden, beispielsweise über eine Leitung und/oder ein Netzwerk und/oder eine drahtlose Verbindung. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, bei der Ausführung der Datenimportfunktion die Positionsdaten über die bestehende Kommunikationsverbindung von der Einricht- und/oder Messmaschine einzulesen bzw. zu importieren.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Schleif- und/oder Erodiermaschine, die in einem System mit einer Einrichtund/oder Messmaschine kommunikationsverbunden sein kann,
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2 eine schematische Darstellung einer Wendeschneidplatte und deren Position und Ausrichtung bezüglich eines Referenzkoordinatensystems,
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3 eine beispielhafte Ausführungsform eines zu bearbeitenden Rotationswerkzeugs in einer perspektivischen Darstellung,
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4 eine beispielhafte Darstellung einer Ansicht einer Bedienerschnittstelle einer Einricht- und/oder Messmaschine,
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5 eine beispielhafte Ansicht einer Darstellung einer Schnittstelleneinrichtung der Schleif- und/oder Erodiermaschine.
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In 1 ist eine Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 schematisch nach Art eines Blockschaltbildes und stark vereinfacht dargestellt. Die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 weist eine Achsanordnung 11 auf, die wenigstens eine und vorzugsweise mehrere translatorische und/oder rotatorische Maschinenachsen enthält. Über die Achsanordnung 11 wird ein Maschinenwerkzeug 12 relativ zu einem zu bearbeitendem Rotationswerkzeug 13 bzw. einer Werkzeugspanneinrichtung 14 bewegt und ausgerichtet. Zu dem Maschinenwerkzeug 12 kann beispielsweise eine antreibbare Maschinenspindel 15 gehören. An der Maschinenspindel ist ein Schleifwerkzeug oder Erodierwerkzeug 16 oder Erodierwerkzeug 17 angeordnet, abhängig davon, ob es sich bei der Maschine um eine Schleifmaschine, eine Erodiermaschine oder eine kombinierte Schleif- und/oder Erodiermaschine handelt. Das Maschinenwerkzeug 12 kann daher entweder durch das Schleifwerkzeug 16 und/oder das Erodierwerkzeug 17 gebildet sein.
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Das Schleifwerkzeug 16 und/oder das Erodierwerkzeug 17 können über die Maschinenspindel 15 um eine Drehachse D antreibbar sein. Beim Erodieren kann das Erodierwerkzeug 17 drehend angetrieben werden oder um die Drehachse D stillstehen.
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Die Achsanordnung 11 kann das Maschinenwerkzeugs 12 und/oder die Werkzeugspanneinrichtung 14 mit dem zu bearbeitenden Rotationswerkzeug 13 in bis zu sechs Freiheitsgraden bewegen, beispielsweise in bis zu drei linearen Freiheitsgraden x, y, z sowie in bis zu drei rotativen Freiheitsgraden rx, ry, rz. Welche der Maschinenachsen bzw. translatorischen oder rotatorischen Freiheitsgrade dabei für die Bewegung der Werkzeugspanneinrichtung 14 und für die Bewegung des Maschinenwerkzeugs 12 bzw. der Maschinenspindel 15 verwendet wird, kann abhängig von der konkreten Bauform der Maschine gewählt werden.
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Bei dem zu bearbeitenden Rotationswerkzeug 13 handelt es sich beispielsgemäß um ein Rotationswerkzeug 13 zur Holverarbeitung. Es weist einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse L erstreckenden Werkzeugkörper 18 auf. Die Werkzeuglängsachse L bildet bei der Verwendung des Rotationswerkzeugs 13 die Rotationsachse. An dem Werkzeugkörper 18 ist eine Mehrzahl von Schneidplatten 19 angeordnet. Die Schneidplatten 19 sind koaxial zur Werkzeuglängsachse L am Werkzeugkörper 18 befestigt, insbesondere durch eine Lötverbindung auf entsprechenden Trägerflächen des Werkzeugkörpers 18. Die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 ist dazu eingerichtet, die Schneidplatten 19 zu bearbeiten, um eine vorgegebene Sollgeometrie an den Schneidplatten 19 zu erzeugen. Dies wird vorzugsweise durch ein Erodierverfahren mit dem Erodierwerkzeug 17 ausgeführt.
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Die Ansteuerung der Achsanordnung 11 erfolgt mittels einer Steuereinrichtung 25. Die Steuereinrichtung 25 ist mit einer Schnittstelleneinrichtung 26 kommunikationsverbunden. Über die Schnittstelleneinrichtung 26 kann eine Bedienperson Eingaben vornehmen und an die Steuereinrichtung 25 übertragen. Die Steuereinrichtung 25 kann Informationen für die Bedienperson über die Schnittstelleneinrichtung 26 ausgeben. Beispielsweise kann die Schnittstelleneinrichtung 26 hierfür einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder andere bekannte Eingabe- und/oder Ausgabemittel aufweisen. 5 zeigt eine beispielhafte Anzeige auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm der Schnittstelleneinrichtung 26.
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Die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 weist außerdem eine Tasteinrichtung 27 auf. Die Tasteinrichtung 27 kann zum berührenden oder berührungslosen Antasten einer Schneidplatte 19 ausgebildet sein. Bei dem hier schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel hat die Tasteinrichtung ein Tastelement 28, beispielsweise einen Taststift, an dessen Ende ein Tastkörper 29 sitzt. Der Tastkörper 29 ist vorzugsweise durch eine Tastkugel gebildet. Wenn der Tastkörper 29 mit einer Schneidplatte 19 in Kontakt gelangt, wird der Kontakt durch die Tasteinrichtung 27 erfasst und ein Tastsignal ST, das die Tasteinrichtung 27 an die Steuereinrichtung 25 übermittelt, zeigt den Kontakt zwischen dem Tastkörper 29 und der Schneidplatte 19 an. Alternativ zur dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Tasteinrichtung 27 auch berührungslos arbeiten, beispielsweise optisch.
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Die Tasteinrichtung 27 ist vorzugsweise im Bereich der Maschinenspindel 15 befestigt und daher gemeinsam mit dem Maschinenwerkzeug 12 relativ zu dem Rotationswerkzeug 13 bewegbar und positionierbar. Bei einer anderen Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Tasteinrichtung 27 über die Achsanordnung 11 unabhängig vom Maschinenwerkzeug 12 bewegt und positioniert werden kann. Die Tasteinrichtung 27 kann auch feststehend angeordnet sein, so dass zum Antasten nur die Werkzeugspanneinrichtung 14 bewegt wird.
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Wie es in 1 schematisch veranschaulicht ist, gehört die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 zu einem System 33, das auch eine Einrichtmaschine 34 aufweist. Zusätzlich oder alternativ könnte zu dem System 33 auch eine Messmaschine gehören. Die Einrichtmaschine 34 und die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 und beispielsgemäß die Steuereinrichtung 25 sind kommunikationsverbunden. Die Kommunikationsverbindung kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen, beispielsweise über eine unmittelbare Verbindung oder ein Netzwerk.
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Die Einrichtmaschine 34 ist beim Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, Positionsdaten P der Schneidplatten 19 des Rotationswerkzeugs 13 bezüglich eines Referenzkoordinatensystems K zu ermitteln, das schematisch in 2 veranschaulicht ist. Das Referenzkoordinatensystem K ist ortsfest gegenüber dem Rotationswerkzeug 13 und die z-Achse des Referenzkoordinatensystems K ist vorzugsweise entlang der Werkzeuglängsachse L ausgerichtet. Die x-Achse oder die y-Achse des Referenzkoordinatensystems K bildet gemeinsam mit der z-Achse eine Bezugsebene, um einen Winkelwert α um die Werkzeuglängsachse L anzugeben, der eine Position einer Schneidplatte 19 oder an einer Schneidplatte 19 in Umfangsrichtung um die Werkzeuglängsachse L beschreibt. Jeder Schneidplatte 19 kann ein einziger Winkelwert oder sowohl ein erster Winkelwert α1 als auch ein zweiter Winkelwert α2 zugeordnet sein. Mehrere Winkelwerte sind dann zweckmäßig, wenn die Schneidplatte 19 nicht parallel zu einer Radialebene gegenüber der Werkzeuglängsachse L ausgerichtet ist, sondern gegenüber einer solchen Radialebene geneigt verläuft.
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Jede Schneidplatte 19 hat eine erste Kante 37 und parallel zur Werkzeuglängsachse L (z-Richtung im Referenzkoordinatensystem K) gesehen eine mit Abstand zur ersten Kante 37 angeordnete zweite Kante 38. Die erste Kante 37 und die zweite Kante 38 können parallel zueinander ausgerichtet sein. Die erste Kante 37 und die zweite Kante 38 verlaufen jeweils in einer Richtung, die rechtwinklig oder schräg zur Werkzeuglängsachse L ausgerichtet ist.
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Die erste Kante 37 und die zweite Kante 38 sind über eine Außenkante 39 und eine Innenkante 40 der Schneidplatte 19 miteinander verbunden. Die Außenkante 39 und die Innenkante 40 sind auf entgegengesetzten Seiten angeordnet, wobei die Außenkante 39 radial außen und die Innenkante 40 radial innen an der Schneidplatte 19 angeordnet ist, bezogen auf die Werkstücklängsachse L. An der Außenkante 39 kann eine Schneidkante sowie eine Freifläche der Schneidplatte 19 bei dem Bearbeitungsverfahren mittels der Schleif- und/oder Erodiermaschine hergestellt werden.
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Die erste Kante 37 kann ein erster Längenwert z1 und der zweiten Kante 38 ein zweiter Längenwert z2 zugeordnet werden. Die Längenwerte z1, z2 beziehen sich auf eine Richtung parallel zur Werkzeuglängsachse L. Die Längenwerte z1, z2 beschreiben den Abstand vom Ursprung des Referenzkoordinatensystems K. Wenn sich die erste Kante 37 rechtwinklig zur Werkzeuglängsachse L erstreckt, haben sämtliche Punkte auf der ersten Kante 37 den ersten Längenwert z1. Verläuft die erste Kante 37 geneigt zur Werkzeuglängsachse L, ist es ausreichend, einen einzigen Längenwert der ersten Kante 37 zu erfassen, vorzugsweise an einer Stelle unmittelbar im Anschluss an die Außenkante 39 oder einem sich daran anschließenden radial äußeren Abschnitt der ersten Kante 37. Dasselbe gilt analog für die zweite Kante 38.
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Der Schneidplatte 19 wird außerdem wenigstens ein Radialabstandswert r zugeordnet. Zum Beispiel kann dem Eckbereich zwischen der Außenkante 39 und der ersten Kante 37 der Radialabstandswert r der Schneidplatte 19 zugewiesen werden. Es können auch mehrere Radialabstandswerte pro Schneidplatte 19 erfasst und der Schneidplatte 19 zugeordnet werden.
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Wie bereits erläutert, wird jeder Schneidplatte 19 außerdem wenigstens ein Winkelwert α zugeordnet. Dieser wenigstens eine Winkelwert kann z.B. der erste Winkelwert α1 sein, der einen Drehwinkel zwischen der Bezugsebene (hier: x-z-Ebene des Referenzkoordinatensystems K) in Umfangsrichtung um die Werkzeuglängsachse L beschreibt, den ein entsprechender Punkt bzw. eine entsprechende Stelle der Schneidplatte 19 einnimmt. Beispielsweise ist der erste Winkelwert α1 der ersten Kante 37 bzw. dem Eckbereich zwischen der ersten Kante 37 und der Außenkante 39 zugeordnet. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist der Schneidplatte 19 außerdem ein zweiter Winkelwert α2 zugeordnet, der der Position der zweiten Kante 38 in Umfangsrichtung um die Werkzeuglängsachse L entspricht.
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Die Einrichtmaschine 34 erfasst somit die Positionsdaten P für jede Schneidplatte 19, wobei die Positionsdaten P wenigstens einen Winkelwert α1 und/oder α2, den ersten Längenwert z1 der ersten Kante 37, den zweiten Längenwert z2 der zweiten Kante 38 sowie wenigstens einen Radialabstandswert r umfasst, wobei der wenigstens eine Radialabstandswert r für jede Schneidplatte 19 separat oder für alle Schneidplatten 19 gemeinsam in den Positionsdaten P enthalten sein kann.
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Die Steuereinrichtung 25 der Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 ist dazu eingerichtet, eine Datenimportfunktion auszuführen. Die Datenimportfunktion kann beispielsweise durch eine Bedienperson über die Schnittstelleneinrichtung 26 ausgelöst werden. Die Steuereinrichtung 25 ist dazu eingerichtet, beim Durchführen der Datenimportfunktion die Positionsdaten P der Schneidplatten 19 einzulesen bzw. zu importieren. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Positionsdaten P aus der Messmaschine 34 importiert und als Maschinendatensatz M in einem Speicher der Steuereinrichtung 25 abgespeichert werden.
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Wie es schematisch in 1 und bei dem Rotationswerkzeug 13 in 3 veranschaulicht ist, weist das Rotationswerkzeug 13 mehrere Teilungen TR auf. Jede Teilung TR des Rotationswerkzeugs 13 enthält mehrere Schneidplatten 19, die auf einer Geraden oder einer Spiralbahn oder einer anderen vorgegebenen Bahn angeordnet sein können. Bei dem in 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist das Rotationswerkzeug 13 sechs Teilungen TR mit jeweils vier oder fünf Schneidplatten auf. Die Anzahl der Schneidplatten 19 pro Teilung TR kann variieren. Die Anzahl der Teilungen TR kann gerade sein und ist vorzugsweise ungerade. Über die Anzahl der Teilungen TR und den Radialabstand r der Schneidplatten 19 kann der Spanraum in Umfangsrichtung um die Werkzeuglängsachse L zwischen zwei in Rotationsrichtung des Rotationswerkzeugs 13 aufeinanderfolgenden Schneidplatten 19 vorgegeben werden.
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Die Steuereinrichtung 25 ist dazu eingerichtet, bei der Datenimportfunktion für die Positionsdaten jeder Schneidplatte 19 eine separate virtuelle Teilung TV anzulegen. Die Positionsdaten P der Schneidplatten 19 können daher chaotisch ohne Zuordnung zu einer tatsächlichen Teilung TR des Rotationswerkzeugs 13 vorliegen. In dem Maschinendatensatz M wird die Position jeder Schneidplatte 19 als separate virtuelle Teilung aufgefasst und dieser Maschinendatensatz M wird der Bearbeitung des Rotationswerkzeugs 13 mit dem Maschinenwerkzeug 12 zugrunde gelegt. Im Maschinendatensatz M ist keine explizite Information vorhanden, die angibt, welche der Schneidplatten 19 tatsächlich auf einer gemeinsamen Teilung TR des Rotationswerkzeugs 13 liegen. Diese Information kann allenfalls mittelbar aus den Positionsdaten abgeleitet werden, sofern sich die Teilungen TR am Rotationswerkzeug 13 räumlich ausreichend voneinander unterscheiden. Abhängig von der Anordnung der Teilungen TR kann eine Unterscheidung oder Zuordnung der einzelnen Schneidplatten 19 zu einer tatsächlichen Teilung TR am Rotationswerkzeug 13 anhand des Maschinendatensatzes M nicht oder nur schwer möglich sein, beispielsweise wenn die Spiralbahn jeder Teilung einen sehr flachen Steigungswinkel um die Werkzeuglängsachse L aufweist. Der Maschinendatensatz M enthält jedenfalls keine explizite Zuordnung der einzelnen Schneidplatten zu einer tatsächlichen Teilung TR am Rotationswerkzeug 13.
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Die Steuereinrichtung 25 ist außerdem dazu eingerichtet, nach dem Importieren der Positionsdaten P auf Basis des Maschinendatensatzes M ein Ausrichtermittlungsverfahren auszuführen. Bei diesem Ausrichtermittlungsverfahren wird die Ausrichtung jeder Schneidplatte 19 bezüglich des Referenzkoordinatensystems K ermittelt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 25 dazu eingerichtet, das Ausrichtermittlungsverfahren wie folgt durchzuführen:
Auf Basis des Maschinendatensatzes und der bekannten Position der ersten Kante 37 und der zweiten Kante 38 können durch die Steuereinrichtung 25 mehrere und beispielsgemäß drei Antaststellen A1, A2 und A3 auf einer Fläche 41 jeder Schneidplatte 19 ermittelt werden. Hierzu wird jeweils ein vorgegebener Abstand zu der ersten Kante 37, der zweiten Kante 38, der Außenkante 39 und der Innenkante 40 eingehalten und auf der Fläche 41, die die Kanten 37 bis 40 verbindet, werden drei mit Abstand zueinander angeordnete Antaststellen A1, A2 und A3 definiert. Die Fläche 41 ist vom Werkzeugkörper 18 abgewandt und die Schneidplatte 19 ist mit einer der Fläche 41 entgegengesetzte Unterseite auf einer Trägerfläche des Werkzeugkörpers 18 befestigt, beispielsweise durch eine entsprechende Lötverbindung.
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Diese drei Antaststellen A1, A2 und A3 werden für jede Schneidplatte 19 ermittelt. Die Steuereinrichtung 25 ist außerdem dazu eingerichtet, die Achsanordnung 11 anzusteuern, so dass mittels der Tasteinrichtung 27 jede der Antaststellen A1, A2, A3 auf jeder Schneidplatte 19 angefahren und angetastet wird. Anhand der drei Antaststellen A1, A2 und A3 auf der Fläche 41 der Schneidplatte 19 kann die Ausrichtung der Fläche 41 bezüglich des Referenzkoordinatensystems K ermittelt werden. Dies ist erforderlich, um die anschließende Bearbeitung der Schneidplatte 19 vornehmen zu können. Die Ausrichtung der Fläche 41 definiert die Ausrichtung der Schneidplatte 19 und somit ihrer Ausrichtung bzw. Orientierung im Raum bezüglich des Referenzkoordinatensystems K. Diese Ausrichtung kann abhängig vom Herstellungsverfahren und vom Anbringen der Schneidplatten 19 am Werkzeugkörper 18 Toleranzen unterworfen sein. Nach dem Ermitteln der Ausrichtung ist eine exakte Bearbeitung möglich.
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Nachdem die Steuereinrichtung 25 die Ausrichtung sämtlicher Schneidplatten 19 erfasst hat, steuert die Steuereinrichtung 25 die Achsanordnung 11 an, um die Schneidplatten 19 mittels des Maschinenwerkzeugs 12 und vorzugsweise mittels des Erodierwerkzeugs 17 materialabtragend zu bearbeiten und eine Schneidplattengeometrie zu erzeugen, die einer vorgegebenen Sollgeometrie entspricht.
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Nach dem Bearbeiten des Rotationswerkzeugs 13 kann dieses in einer Messmaschine vermessen werden, um zu prüfen, ob die hergestellte Geometrie der Schneidplatten 19 mit der Sollgeometrie übereinstimmt. Gegebenenfalls können die dabei ermittelten Geometriedaten der Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 erneut übermittelt und eine Nachbearbeitung durchgeführt werden, sofern dies erforderlich ist.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schleif- und/oder Erodiermaschine 10 Bestandteil des Systems 33 und mit der Einrichtmaschine 34 kommunikationsverbunden. Wenn eine Kommunikationsverbindung mit einer Einrichtmaschine 34 zum Einlesen der Positionsdaten P nicht vorliegt, können die Positionsdaten P auch auf Basis von CAD-Konstruktionsdaten eingelesen und ein entsprechender Maschinendatensatz M erzeugt werden.
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Die Positionsdaten P werden von der Steuereinrichtung 25 vorzugsweise im XML-Datenformat importiert und auch im XML-Format als Maschinendatensatz M gespeichert. Das Verwenden von anderen Datenformaten ist ebenfalls möglich.
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In 4 ist eine beispielhafte Ansicht einer Anzeige der Bedienerschnittstelle 35 der Einrichtmaschine 34 veranschaulicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schleif- und/oder Erodiermaschine
- 11
- Achsanordnung
- 12
- Maschinenwerkzeug
- 13
- Rotationswerkzeug
- 14
- Werkzeugspanneinrichtung
- 15
- Maschinenspindel
- 16
- Schleifwerkzeug
- 17
- Erodierwerkzeug
- 18
- Werkzeugkörper
- 19
- Schneidplatte
- 25
- Steuereinrichtung
- 26
- Schnittstelleneinrichtung
- 27
- Tasteinrichtung
- 28
- Tastelement
- 29
- Tastkörper
- 33
- System
- 34
- Einrichtmaschine
- 35
- Bedienerschnittstelle der Einrichtmaschine
- 37
- erste Kante
- 38
- zweite Kante
- 39
- Außenkante
- 40
- Innenkante
- 41
- Fläche
- α1
- erster Winkelwert
- α2
- zweiter Winkelwert
- A1
- erste Antaststelle
- A2
- zweite Antaststelle
- A3
- dritte Antaststelle
- D
- Drehachse
- K
- Referenzkoordinatensystem
- L
- Werkzeuglängsachse
- M
- Maschinendatensatz
- P
- Positionsdaten
- r
- Radialabstandswert
- ST
- Tastsignal
- TR
- Teilung des Rotationswerkzeugs
- TV
- virtuelle Teilung
- z1
- erster Längenwert
- z2
- zweiter Längenwert
