DE3103166A1 - Abstandsmessverfahren und abstandsmessvorrichtung fuer numerisch gesteuerte werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstandsmessverfahren und abstandsmessvorrichtung fuer numerisch gesteuerte werkzeugmaschinen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Abstandsmeßverfahren und eine Abstandsmeßvorrichtung für numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen.
Es ist bekannt, daß numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen das in der Maschine gehaltene Werkstück sowohl bearbeiten als auch ausmessen. Für den Meßvorgang verwenden die bekannten Maschinen eine mit einer Meßspitze ausgestattete Sonde zur Abtastung einer bestimmten Oberfläche des Werkstücks. Die Sonde erzeugt ein dieser Abtastung entsprechendes Ausgangssignal. Dieses Signal wird zu einem numerischen Lagesteuerungssystem der Maschine zur Lagebestimmung der abgetasteten Oberfläche und damit zur Bestimmung der Abmessungen der Oberfläche in Relation zu einem fest vorgegebenen Wert weitergeleitet. Soll die Sonde eingesetzt werden, so ist es erforderlich, das zuletzt eingesetzte Werkzeug aus der Arbeitsstellung zu entfernen und die Sonde an dem zuvor von dem Werkzeug besetzten Platz einzusetzen. Wenn z.B. das Werkzeug und die Sonde an entsprechenden Stationen eines Mehrstationen-Revolverkopfes angebracht sind, so muß dieser Revolverkopf, um die Sonde in die Arbeitsstellung zu bringen, weitergeschaltet werden. Wenn die Maschine einen automatischen Werkzeugwechselmechanismus, der die Werkzeuge zwischen dem Werkzeughalter der Maschine und einem Werkzeugmagazin transportiert, aufweist, so muß, bevor der Meßvorgang durchgeführt werden kann, das Werkzeug wieder in das Magazin zurückgeführt und die Sonde vom Magazin zum Werkzeughalter gebracht werden. Das erforderliche Austauschen des Werkzeugs durch die Sonde und umgekehrt kann zu Verzögerungen führen und ist abgesehen von anderen Fällen auch dann von Nachteil, wenn der Meßvorgang zwischen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten erfolgen muß. Ferner können die verschiedenen Oberflächen ein und desselben Werkstücks oft eine unterschiedliche Form und Orientierung aufweisen, was verschieden geformte Werkzeuge und entsprechend
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verschiedene Moßspitzen zur Abtastung dieser Oberflächen erforderlich macht. Das führt wiederum dazu, daß in manchen Fällen im Revolverkopf oder Magazin unterschiedliche Sonden bereitgehalten werden müssen.
Die vorliegende Erfindung überwindet oder vermindert die oben angeführten Nachteile nun dadurch, daß sie das Werkzeug sowohl für Bearbeitungs- als auch für Abtastzwecke einsetzt. In anderen Worten, die Sonde wird überflüssig. Dies hat den besonderen Vorteil, daß insofern das Werkzeug notwendigerweise entsprechend der Form oder Orientierung der betreffenden Oberfläche ausgebildet ist, das Werkzeug oft in besonderem Maße zur Ausführung der Abtastfunktion geeignet ist und im allgemeinen vermieden werden kann, daß Sonden mit unterschiedlichen Meßspitzen oder eine einzelne Sonde mit einer nach verschiedenen Richtungen beweglichen Spitze bereitgestellt werden müssen.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine numerisch gesteuerte Drehbank,
Fig. 2 eine Stirnansicht von Fig. 1,
Fig. 3, fortgesetzt in Fig. 3a,
ein auf Fig. 1 und Fig. 2 bezogenes Flußdiagramm,
Fig. 4 eine gleiche Ansicht wie Fig. 2, jedoch mit einer Variante,
Fig. 5 u.6 eine Draufsicht und eine Stirnansicht wie Fig. und 2, jedoch mit einer weiteren Variante.
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Wie in Fig. 1 und 2 zu sehen, hat die Drehbank einen Halter oder ein Spannfutter 10, in dem das Werkstück 11 gehalten wird, sowie ein Schneidwerkzeug 12 mit einer Schneidspitze 12A zur Bearbeitung der zylindrischen Oberfläche 11A des Werkstücks. Das Werkzeug ist an einem Träger 13 befestigt, der wiederum auf einem ersten Schlitten 15 montiert ist, der durch einen Motor 16 quer zur Achse 14 des Werkstücks bewegt werden kann. Ein digitales Steuerungssystem 17 liefert ein Signal 18 zur Steuerung des Motors. Eine Lagesensor 19 liefert ein Rückkopplungssignal 20 zur Regelung der Lage des Schlittens 1 5.
Der Schlitten 15 ist für seine beschriebene Bewegung auf einem zweiten Schlitten 21 und dieser wiederum für eine Bewegung in einer Richtung längs der Achse 14 auf einem Bett 25 gelagert. Der Schlitten 21 wird durch eine Regelungsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt, die den mit dem Schlitten 15 in Verbindung stehenden Vorrichtungen 16, 18, 19, 20 entspricht. Ein Bezugswertgeber 26 hat ein Fühlglied 27, das durch ein auf dem Bett 25 befestigtes Gehäuse 28 in einer Ruhestellung gelagert ist. Das Glied 27 hat eine Oberfläche 29, die in einer Vertikalebene durch die Achse 14 od ar in einer anderen fest vorgegebenen Ebene liegt.
Wenn die Schlitten 15, 21 so bewegt werden, daß die Schneidspitze 12a mit der Oberfläche 29 in Berührung kommt, gibt der Bezugswertgeber 26 ein Signal 30 ab, das angibt, daß sich die Schneidspitze in einer fest vorgegebenen Lage oder in einer Nullage befindet.
Leitungen, die einen elektrischen Stromkreis 31 bilden, sind so zwischen dem Werkzeug 12 und dem Spannfutter 10 verbunden, daß der Stromkreis 31 ganz geschlossen ist, wenn die Schneidspitze 12a mit dem Werkstück 11 in Berührung kommt und dadurch ein Impulssignal 32 ausgelöst wird. Die Verbindung des Strom-
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kreises 31 mit dem Spannfutter 10 ist durch einen Schleifring 33 symbolisch dargestellt. Das Werkzeug selbst wird durch isolierende Platten 22 gehalten, um einen Kurzschluß über den Schlitten 15 und den Rest der Maschine zum Spannfutter 10 zu vermeiden.
Das Steuerungssystem 17 ist so angeordnet, daß dann, wenn die Spitze 12A auf die Achse 14 trifft, die Lage der Spitze 1 2A zu Null gelesen wird.
Daraus folgt, daß, wenn der Schlitten 15 in Gang gesetzt wird, um das Werkzeug 12 auf die zylindrische Oberfläche 11A. des Werkstücks zuzubewegen, die Lage der Schneidspitze 12A. zum Zeitpunkt des Auftretens des Signals 32 ein Maß für den Radius der Oberfläche 11A ist.
Das Herstellen oder Abreißen des elektrischen Kontakts zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück schafft bekanntlich eine Wechselwirkung, die das Signal 32 dadurch erzeugt, daß sich der elektrische Widerstand in dem Stromkreis 31 verändert.
Ein Band 34 des Steuerungssystems 17 speichert kodierte digitale Informationseinheiten, die vorgegebene Positionen für die Schneidspitze 12A darstellen. Diese Information wird durch einen Bandleser 36 über einen Digitalrechner 37 einem Register 38 zugeführt. Das Rückkopplungssignal 20 ist mit einem Zähler 39 verbunden, dessen Inhalt die augenblickliche Lage der Schneidspitze darstellt, wobei der Zähler zuvor über das beim Auftreffen der Schneidspitze 12A auf den Bezugswertgeber 26 erzeugte Signal 30 auf Null zurückgesetzt wurde. Das Register 38 und der Zähler 39 sind mit einem Komparator 40 verbunden, der einen die augenblickliche Differenz zwischen den Inhalten des Registers 38 und des Zählers 39 darstellenden Ausgang aufweist. Der Ausgang des Komparators 40 bildet das Signal 18, das, wie bereits angeführt, mit dem Motor 16 zu dessen Steuerung für die Positionierung
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Schlittens 15 verbunden ist. Eine entsprechende Anordnung (nicht gezeigt) ist zur Positionierung des Schlittens (21) vorgesehen. Diese Positionierung erfolgt wiederum in Übereinstimmung mit der entsprechenden, auf dem Band 34 festgelegten Information.
Das Signal 32 ist mit Gattern 41 (nur eines gezeigt) verbunden, um den augenblicklichen Inhalt des Zählers 39 in ein Register 42 zu übertragen, dessen durch das Signal 43B dargestellter Inhalt wiederum dazu bestimmt ist, dem Rechner zugeführt zu werden. Wie das Ablaufdiagramm in Fig. 3 zeigt, ist der Rechner so programmiert, daß er schrittweise folgende Operationen durchzuführen hat:
SOO1: Ausgabe eines Signals 48, das so verbunden ist, daß ein Vorschub des Bandes 34 erzeugt wird. Dies liefert dem Bandleser 36 einen Kode 35A, der die endgültige Abmessung 35 des Werkstücks angibt.
SOO2: Lesen und Speichern des Kodes 35A.
SOO3: Ausgabe des Kodes 35A als Signal 35B zum Register 38, womit eine Bewegung der Schneidspitze 12A in Richtung Werkstück und der Beginn des Schneidvorganges veranlaßt wird. Es wird vorausgesetzt, daß die Schneidspitze 12A zunächst eindeutig vom Werkstück abgesetzt ist.
SOO4: Lesen des Signals 18 und Entscheidung darüber, wann die Bewegung vollständig ausgeführt worden ist, d.h. wann das Signal Null ist. Dadurch wird angezeigt, daß der Schneidvorgang beendet ist. In dieser Phase hat das Werkstück jedoch noch nicht die Abmessung 35, sondern, in Folge einer Abbiegung des Werkzeugs oder des Werkstücks, eine Abmessung 43.
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SOO5: Ausgabe des Signals 48 für einen weiteren Bandvorschub. Dies liefert dem Leser 36 einen Kode 44A, der eine "Zurücknahme"-Position 44 der Spitze 12A definiert, wobei die Spitze 12A eindeutig vom Werkstück abgesetzt ist, und zwar mit einem Abstand, der größer ist als die angeführte Abbiegung.
SOO6: Lesen und Speichern des Kodes 44A.
SOO7: Ausgabe des Kodes 44A als Signal 44B zum Register 38, wodurch die Spitze 12A in die Lage 44 gebracht wird.
SOO8: Gleichzeitig mit der Ausgabe des Kodes 44A Anlegen eines Signals 46 an ein Gatter 47, um das Signal 32 zum Gatter
41 durchzuschalten, so daß der augenblickliche, mit 43A bezeichnete Inhalt des Zählers 39 in das Register
42 dann eingelesen wird, wenn der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück abreißt.
SOO9: Auslesen des im Register 42 enthaltenen Signals 43B.
SO1O: Bilden der Summe 35B - (43B - 35B) = 45B, wobei 43B - 35B die angeführte Abbiegung und 4 5B eine Abmessung 45 angibt, bis zu der das Werkzeug bewegt werden muß, um für das Werkstück eine Abmessung 35 zu erhalten.
SO11: Ausgabe des Wertes 45B an das Register 38, um einen weiteren Schneidvorgang auszuführen, während dessen Ablauf erwartet werden kann, daß das Werkstück die Abmessung 3 5 annimmt.
SO12: Ausgabe eines Signals 4 4B, um zur Abmessung 44 zurückzukehren. Damit ist ein Arbeitszyklus beendet. Dieser Zyklus wird wiederholt, bis die Differenz (43B-35B) kleiner als eine bestimmte Toleranzgröße ist.
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Dadurch ergibt sich, daß darm, wenn der elektrische Kontakt in Schritt SOO7 zwischen Schneidspitze und Werkstück abreißt, kein signifikanter mechanischer Druck zwischen Werkzeug und Werkstück mehr auftritt. Daher tritt auch keine·-signifikante'Abbiegung auf, die die Messung der Lage der Werkstücksoberfläche verfälschen könnte.
Statt sich eines elektromechanischen Kontaktes zum Werkstück zur Bildung des Stromkreises 31 zu bedienen, kann auch so vorgegangen werden, daß die Anwesenheit der Spitze 12A dadurch abgefragt wird, daß ein fest vorgegebener Abstand zur Oberfläche erreicht worden ist. Dies kann durch jede der bekannten Vorrichtungen, wie z.B. eine Vorrichtung zur Erfassung einer Änderung der elektrischen Kapazität zwischen der Spitze 12A. und der Oberfläche oder eine Vorrichtung zur Erfassung des Einbruchs des elektrischen Widerstands über einem fest vorgegebenen Luftspalt zwischen der Spitze 12h und der Oberfläche hinweg erreicht werden. In diesen Fällen, bei denen die Oberflächenabtastung in einem bestimmten Abstand zu dieser Oberfläche erfolgt, wird der Rechner so programmiert, daß dieser Abstand bei der Bestimmung der Abbiegung im Programmschritt SO1O des Programms mitberücksichtigt wird.
Das beschriebene Programm ist Teil eines längeren Programms, das sowohl Bearbeitungs- als auch Meßphasen eines Maschinenarbeitszyklüs umfaßt. In dem beschriebenen Beispiel wird die während der Bearbeitungsphase auftretende Abbiegung dadurch berücksichtigt, daß sich der Bearbeitsphase die Meßphase anschließt. Die Messung kann natürlich auch vor der Bearbeitung durchgeführt werden, z.B. zur Erfassung der Abmessungen eines unbearbeiteten Werkstücks, wozu lediglich der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück hergestellt werden muß, um das Signal 43b zu erzeugen und somit die aktuelle Abmessung des Werkstücks zu erhalten. Dies ist z.B. dann sinnvoll, wenn vor dem ersten Bearbeitungsschritt eine ausreichende Einschnittiefe sichergestellt werden soll.
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In einer Variante (Fig. 4) umfaßt ein Werkzeug 100 einen Schaft 101 und ein die Form einer schmalen Platte aufweisendes Schneidelement 102, das an dem Schaft durch eine Schraube 103 befestigt ist. Ein zwischen dem Element 102 und dem Schaft 101 angeordneter piezo-elektrischer Kristall 1O4 wird durch die Kraft der Schraube 103 auf Druck beansprucht.
Wirkt auf den mit 102A bezeichneten Schneidpunkt eine Schneidkraft F1 ein, so steigt der auf den Kristall ausgeübte Druck über den durch die Schraube 103 bedingten Wert an, und der Kristall erzeugt in den einen elektrischen Stromkreis bildenden Leitungen eine entsprechende Spannung. Dieser Stromkreis enthält einen Verstärker 106 und eine Triggerschaltung 107, die ein dem in Bezug auf Fig. 1 bis 3 beschriebenen Signal 32 entsprechendes Impulssignal 108 erzeugt.
Ein besonders empfindlicher Piezo-Kristall wird dann eingesetzt, wenn zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück keine Schneidkraft wirken, sondern lediglich die Herstellung des Kontaktes zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück erfaßt werden soll. Entsprechend werden der Verstärker 106 und die Schaltung 107 so ausgewählt, daß sie bereits auf Kräfte reagieren, die einerseits ausreichend klein sind, um die unmittelbare Kontaktherstellung zwischen Spitze und Werkstück anzuzeigen, und die andererseits nicht so groß sind, daß sie eine bemerkenswerte Abbiegung des Werkzeugs oder des .•Werkstücks darstellen. In diesem Beispiel führt die Abtastung zu einer derartigen Wechselwirkung, daß eine Änderung der durch den mechanischen Kontakt bedingten Kraft abgetastet werden kann. In anderen Worten, das elektrische Signal 108 wird während der Bewegung des Werkzeugs dann erzeugt, wenn das Werkzeug mit dem Werkstück in Kontakt gerät und mit diesem eine derartige Wechselwirkung eingeht, daß die auf den Kristall 104 einwirkende Kraft erzeugt und damit ein
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Ansteigen des Signals 108 veranlaßt wird.
Es ist ebenfalls möglich, das Signal 108 dann zu erzeugen, wenn der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück am Ende eines Schneidvorgangs abreißt und die auf das Werkzeug wirkende Schneidkraft aussetzt. In diesem Falle erzeugen der Verstärker 106 und die Triggerschaltung 107 das Signal dann, wenn der Kristall 104 während der Abnahme der Kraft F1 nach Null beim Abreißen des Kontaktes zwischen Werkzeug und Werkstück eine Spannung abgibt. Die vom Kristall abgegebene Spannung, die beim übergang der Kraft nach Null ansteigt, wird wieder Null, wenn die Kraftwirkung aussetzt. Sie ist daher ein eindeutiges Indiz dafür, an welcher Stelle der Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück abreißt.
Der Kristall 104 kann auch anstatt direkt unter dem Element 102 an einer Stelle zwischen dem Werkzeug 100 und dem Träger 13 angeordnet sein.
In einer weiteren Variante (Fig. 5, 6) ist ein Werkzeug für die Bewegung in einer Richtung Y quer zur Richtung X der Achse 14 auf dem Träger 13 montiert. Während einer solchen Bewegung wird eine Verlagerung des Werkzeugs längs einer Richtung X mittels einer Führung durch zwei Blattfedern und eine Verlagerung des Werkzeugs längs einer Richtung Z quer zu den Richtungen X, Y durch den Träger 13 und den Kopf 202 einer Spannschraube 203 verhindert. Das Werkzeug 200 ist in Richtung Werkstück 11 durch eine leichte Feder 204, die das Werkzeug gegen einen Anschlag 2O4A hält, vorgespannt. Die Spannschraube ist mit einer Nocke 205 verbunden, die gegen eine Unterfläche 206 des Trägers 13 wirkt, wodurch das Werkzeug so gehalten wird, daß bei Auftreten einer während des Schneidens auf das Werkzeug einwirkenden Kraftkomponenten Y eine Verlagerung längs der Richtung Y verhindert wird. Die
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Spannschraube ist über einen hydraulischen Versteller 207 lösbar, der so angebracht ist, daß er die Nocke in Drehung versetzt. Der Versteller wird über ein elektromagnetisch betriebenes Ventil 208 durch ein von einem Kode 2O9A des Bandes 34 sowie dem Kode 44A abgeleitetes Signal 2O9B gesteuert. Das Werkzeug besitzt eine Erweiterung, die einen beweglichen Kern 211 eines Differentialübertragers 210 mit einem Ausgangssignal 212 darstellt, das dann zu Null gesetzt wird, wenn das Werkzeug am Anschlag 2O4A ruht.
Die Arbeitsweise des Werkzeuges stimmt insofern mit der im Zusammenhang mit Fig. 1, 2 beschriebenen überein, als das Werkzeug bis zur Abmessung 44 zurückgezogen und dann bis zur Berührung mit dem Werkstück vorbewegt wird. Im vorliegenden Beispiel jedoch wird die Spannschraube durch das Signal 2O9B dann gelöst, wenn das Werkzeug die Abmessung 44 erreicht hat, so daß das Werkzeug, wenn es zu der Abmessung 3 5 zurückgeführt wird, von dem Zeitpunkt an, wo es mit dem Werkstück bei der Abmessung 43 in Kontakt gerät, auf dem Träger 13 gleitet. Wird der Träger in Bewegung versetzt, um das Werkzeug in die gedachte Lage 35 zu bringen, so wird die resultierende Verschiebung zwischen Werkzeug und Träger durch den Übertrager 210 angezeigt. Sie ist ein unmittelbares Maß für den Betrag, um den die Werkzeugsposition korrigiert werden muß, um die Abmessung 35 zu erzielen. Das Signal wird durch einen Digitalisierer 213 in ein Signal 211B umgewandelt, das so verbunden ist, daß es durch den Rechner in derselben Weise wie das Signal 43B im Operationsschritt S009 des Programms gelesen wird. Im vorliegenden Beispiel werden die Schritte S009, S010 durch die folgenden ersetzt:
S2O9: Lesen des Signals 211B
S210: Bilden der Summe 35B - 211B= 45B
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Statt des Differentialübertragers 210 kann die in Fig. 5, gezeigte Anordnung auch zwei elektrische Kontakte 220, 221 aufweisen, die jeweils auf dem Werkzeug 200 und dem Anschlag 204a realisiert sind. Leiter, die einen Stromkreis 223 bilden, sind mit den Kontakten 220, 221 verbunden. Wenn das Werkzeug 200 nun entgegen der Feder bewegt und die Kontakte 220, getrennt werden, ändert sich der Zustand des Stromkreises, so daß ein Signal 222 erzeugt wird, das in gleicher Weise verbunden und verwendet wird wie das in Verbindung mit Fig. 1 bis 3 beschriebene Signal 32.
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Claims (19)

  1. Patentansprüche
    1 .) Abstandsmeßverfahren für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit einem als Werkzeugträger und einem als Werkstückhalter ausgebildeten Maschinenteil, mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des einen Maschinenteils relativ zum andern zur Bearbeitung eines in dem Werkstückhalter befestigten Werkstücks mittels eines auf den Werkzeugträger montierten Werkzeugs oder zur Abtastung einer Werkstücksoberfläche durch einen auf dem Werkzeugträger aufgebrachten Meßfühler, mit einer Meßanordnung zur stetigen Messung des Abstands zwischen dem beweglichen Maschinenteil und einem Bezugspunkt zur Bestimmung der Lage des Werkzeugs relativ zum Bezugspunkt während der Bearbeitung des Werkstücks oder
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    zur Bestimmung der Lage der Oberfläche während des Abtastens, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug sowohl für die Werkstücksbearbeitung während des Bearbeitungsvorgangs als auch zur Oberflächenabtastung während des Abtastvorgangs eingesetzt wird.
  2. 2. Abstandsmeßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Durchführung der Oberflächenabtastung zwischen dem Werkzeug und der Oberfläche eine Wechselwirkung mit einer sich entsprechend der Lage des Werkzeugs relativ zur Oberfläche ändernden Kenngröße sowie ein eine Änderung dieser Kenngröße kennzeichnendes Signal (32, 108, 212) geschaffen wird, und daß bei Auftreten des in seiner Größe durch eine relativ zur Oberfläche festgelegte Werkzeugposition bestimmten Signals die Meßanordnung (19) ausgelesen wird.
  3. 3. Abstandsmeßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Signal ein Stufensignal (32, 108) ist und daß die Meßanordnung bei Auftreten dieses Stufensignals ausgelesen wird.
  4. 4. Abstandsmeßverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Signal ein kontinuierlich veränderliches Signal (212) ist und die Meßanordnung dann ausgelesen wird, wenn dieses Signal einen vorbestimmten Wert erreicht.
  5. 5. Abstandsmeßverfahren nach einem-der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Signal (32, 108) dann erzeugt wird, wenn das Werkzeug (12, 100) mit der Oberfläche in Kontakt gerät oder der Kontakt zur Oberfläche abreißt (Fig. 1, 2 und 4).
  6. 6. Abstandsmeßverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kenngröße ein Maß für die Änderung des elektrischen Widerstandes zwischen dem Werkzeug (12) und der Oberfläche ist (Fig. 1, 2).
  7. 7. Abstandsmeßverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Kenngröße ein Maß für die Änderung einer zwischen dem Werkzeug (100) und der Oberfläche wirkenden Kraft ist (Fig. 4).
  8. 8. Abstandsmeßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß- das Werkzeug zuerst für einen BearbeitungsVorgang und anschließend dasselbe Werkzeug zur Abtastung der durch den Bearbeitungsvorgang geschaffenen Oberfläche eingesetzt wird.
  9. 9. Abstandsmeßverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug zuerst für die Abtastung der Oberfläche und anschließend dasselbe Werkzeug zur Bearbeitung der so abgetasteten Oberfläche eingesetzt wird.
  10. 10. Abstandsmeßvorrichtung für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit einem als Werkzeugträger (13) und einem als Werkstückhalter (10) ausgebildeten Maschinenteil, mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des einen Maschinenteils relativ zum andern: zur Bearbeitung eines in dem Werkstückhalter befestigten Werkstücks (11) mittels eines auf dem Werkzeugträger montierten, eine Schneidspitze (12A, 102A) aufweisenden Werkzeugs (12, 100, 200), wobei das Werkstück eine bearbeitete oder von dem Werkzeug zu bearbeitende Oberfläche (117) hat,mit einer Meßanordnung (19) zur stetigen Messung des Abstands zwischen dem beweglichen Maschinenteil (13) und einem Bezugspunkt (29) zur Bestimmung der Lage
    1301350/0524;
    der Schneidspitze relativ zum Bezugspunkt während eines Bearbeitungsvorgangs/ dadurch gekennzeichnet , daß eine Anordnung (16, 31, 104, 210, 223) zur Erzeugung einer zwischen der Schneidspitze und der Oberfläche auftretenden Wechselwirkung mit einer entsprechend der Lage der Schneidspitze relativ zur Oberfläche sich ändernden Kenngröße, sowie eine Anordnung zur Erzeugung eines eine Änderung dieser Kenngröße angebenden Signals(32, 108, 212, 222), und eine Anordnung, mit der die Meßanordnung dann ausgelesen wird, wenn das Signal einen auf eine vorbestiminte Werkzeugposition relativ zur Oberfläche bezogenen Wert hat, vorgesehen sind.
  11. 11. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß ein entsprechender Aufbau einen elektrischen Stromkreis (31, 105) bildet, so daß die Kenngröße in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Zustand des Stromkreises steht, wobei der Stromkreis so angeordnet ist, daß sich sein Zustand dann verändert, wenn die Schneidspitze (12A, 102A) mit der Oberfläche in Kontakt gerät oder der Kontakt zur Oberfläche abreißt und dadurch das Signal (32, 108) erzeugt wird..
  12. 12. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug (12) und das Werkstück in dem Stromkreis eine Kontaktstelle bilden, so daß sich der Widerstand des Stromkreises dann verändert, wenn die Schneidspitze (12A) mit der Oberfläche in Kontakt gerät oder der Kontakt zur Oberfläche abreißt.
  13. 13. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (201), die das Werkzeug derart auf dem Werkzeugträger (13) befestigt, daß es bei Auftreten einer während des Kontakts zwischen Schneidspitze und Oberfläche auf das Werkzeug einwirkenden Kraft relativ zum Werkzeugträger verschoben wird, eine Anordnung zur wiederauslösbaren Verriegelung des Werkzeugs zur Verhinderung dieser Verschiebung, sowie eine Anordnung (210, 220, 221), die das Signal (212, 222) dann erzeugt, wenn eine solche Verschiebung auftritt, vorgesehen sind.
    130050/0524
  14. 14. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (220, 221) zur Erzeugung des Signals (222) vorgesehen ist, das auf eine zum Zeitpunkt der Kontaktherstellung zwischen der Schneidspitze und der Oberfläche beginnende Verschiebung reagiert.
  15. 15. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (220, 221) zur Erzeugung des Signals (222) vorgesehen ist, das auf eine zum Zeitpunkt des Abreißens des Kontakts zwischen der Schneidspitze und der Oberfläche endende Verschiebung reagiert.
  16. 16. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß eine auf diese Bewegung reagierende Einrichtung (210, 211) zur Erzeugung eines Signals, das sich entsprechend dem Ausmaß der Bewegung verändert, sowie eine Einrichtung, mit der die Meßanordnung dann ausgelesen wird, wenn das Signal einen vorbestimmten Wert erreicht hat, vorgesehen sind.
  17. 17. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (104) zwischen Schneidspitze (102A) und Werkzeugträger (13) zur Erfassung der zwischen diesen beiden Teilen auftretenden, durch eine auf Schneidspitze und Werkstück ausgeübte Kraft (F1) bedingten Materialspannungen, eingebracht, und eine Einrichtung (107) zur Erzeugung des Signals (108) in Abhängigkeit einer Änderung der Materialspannungen, die beim Auftreten der Kraft während des Kontaktes zwischen Schneidspitze und Oberfläche oder beim Aussetzen der Kraft während des Abreißens des Kontakts zwischen Schneidspitze und Oberfläche auftreten, vorgesehen sind.
    130050/0524
  18. 18. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Materialspannungserfassung einen piezo-elektrischen Kristall enthält.
  19. 19. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug ein die Schneidkante darstellendes Element (102) und einen Körper (101) enthält, wobei dieses Element (102) am Körper befestigt und der Kristall zwischen Schneidelement und Körper eingebracht ist.
    130QSQ/0524
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