DE3426548C2

DE3426548C2 -

Info

Publication number: DE3426548C2
Application number: DE19843426548
Authority: DE
Inventors: Walter 7435 Huelben De Christner
Original assignee: Burkhardt & Weber & Co Kg 7410 Reutlingen De GmbH
Current assignee: BURKHARDT & WEBER GMBH, 7410 REUTLINGEN, DE
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-07-19
Publication date: 1987-08-20
Also published as: DE3426548A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist, sowie eine Meßein richtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens, das die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 4 aufweist.The invention relates to a measuring method that has the features of Has the preamble of claim 1, and a Meßein direction for performing such a method, which has the features of the preamble of claim 4.

Ein Meßverfahren sowie eine Meßeinrichtung dieser Art ist bereits in der DE-OS 28 47 510 als bekannt aufgezeigt. Bei dem bekannten Verfahren wird der Meß körper beim Heranführen der Werkzeugschneide aus seiner Ruhestel lung heraus so weit verschoben, bis eine dem Meßkörper zugeordne te Meßeinheit ein Null-Signal abgibt. Beim Auftreten dieses Signals, das ein mit dem Meßkörper zusammenwirkender induktiver Grenzwert-Taster liefert, wird die Zustellbewegung, welche die Verschiebebewegung des Meßkörpers erzeugt hat, angehalten. Aus der Länge des Zustellweges, den die Msschinenspindel zurücklegen mußte, um den Meßkörper bis zum Erscheinen des den Verschiebevor gang beendeten Null-Signals zu verschieben, wird der Radius des betreffenden Werkzeugs, d. h. der Flugkreisdurchmesser der Werk zeugschneide, ermittelt.A measuring method and a measuring device of this type is already in DE-OS 28 47 510 shown as known. In the known method, the measurement body when moving the cutting edge out of its rest position out so far until one assigned to the measuring body te measuring unit emits a zero signal. When this occurs Signal, which is an inductive with the measuring body Limit push button delivers, the infeed movement, which the Movement of the measuring body has generated stopped. Out the length of the infeed path covered by the machine spindle had to move the measuring body until the shifting ended zero signal, the radius of the tool concerned, d. H. the flight circle diameter of the plant cutting edge, determined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren der erwähnten Art aufzuzeigen, das, obwohl es bei NC-Werkzeugmaschi nen mit äußerst geringem zusätzlichem apparativem Aufwand und auf einfache Weise durchführbar ist, eine vergleichsweise besonders hohe Meßgenauigkeit bietet.The invention has for its object a measurement method of way to show that, although it is with NC machine tools and with extremely little additional equipment is simple to carry out, a comparatively special offers high measuring accuracy.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Meßverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a measuring method with the Features of claim 1 solved.

Eine besonders hohe Meßgenauigkeit bei einfachstem Verfahrensab lauf erreicht man bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens, bei dem das Heranführen der Schneide an den Meßkörper von einem einzigen Maschinen-Bezugspunkt ausgehend durchgeführt wird und man die Verschiebebewegungen des Meßkörpers unter Drehen des Werkzeugs so durchführt, daß die Werkzeugschneide am Ende des be treffenden Zustellweges an der zugekehrten Berührungsfläche des Meßkörpers gleitet und dabei den Meßkörper maximal auslenkt, d. h. um die zu messende Weglänge a oder b verschiebt.A particularly high measurement accuracy with the simplest procedure can be achieved in an embodiment of the method in which the cutting edge is brought up to the measuring body from a single machine reference point and the displacement movements of the measuring body are carried out while rotating the tool so that the tool cutting edge at the end of the relevant infeed path on the facing contact surface of the measuring body slides and thereby deflects the measuring body to the maximum, ie shifts a or b by the path length to be measured.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann vorge sehen sein, daß mittels eines Signalerzeugers den Weglängen a und b der Verschiebebewegungen des Meßkörpers entsprechende Meßsigna le erzeugt und zur Berechnung des Flugkreisdurchmessers dem Rech ner der Steuerung der Werkzeugmaschine zugeführt werden, so daß die ohnehin vorhandene Hardware der Maschinensteuerung in Zusatz funktion auch für die Messung mit herangezogen wird. In a further advantageous embodiment it can be seen that by means of a signal generator the path lengths a and b of the displacement movements of the measuring body are generated corresponding measuring signals and fed to the calculation of the flight circle diameter of the computer controller of the machine tool, so that the already existing hardware of the machine control is also used for the measurement in an additional function.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrich tung für die einfache und betriebssichere Durchführung des erfin dungsgemäßen Meßverfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist erfin dungsgemäß durch die im Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.The invention is also based on the object, a measuring device tion for the simple and reliable implementation of the inventions to create measurement method according to the invention. This task is invented appropriately solved by the features specified in claim 4.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung gemäß Anspruch 6 ergibt sich der zusätzliche Vor teil, daß außer der Messung des Flugkreisdurchmessers auch die axiale Länge des Werkzeugs ermittelbar ist. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel wird eine Verschiebebewegung eines zum Zwecke der Längenmessung vorgesehenen bewegbaren Meßgliedes auf das Tast glied des gleichen signalerzeugenden Meßtasters übertragen, des sen Signale auch für die Durchmesserermittlung verarbeitet wer den. Für die Längenmessung ist daher kein zusätzlicher Signaler zeuger mit eigenem Zugang zum Maschinenrechner erforderlich. In an advantageous embodiment of the invention Measuring device according to claim 6 results in the additional before part that besides the measurement of the flight circle diameter also the axial length of the tool can be determined. With this execution Example is a shifting movement for the purpose of Length measurement provided movable measuring element on the button member of the same signal-generating probe transmitted These signals are also processed for diameter determination the. There is therefore no additional signal for length measurement producers with their own access to the machine computer required.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the drawing explained. It shows

Fig. 1 eine teils abgebrochen gezeichnete perspektivi sche Ansicht eines vertikalen Lehrenbohrwerks mit einem Ausführungsbeispiel einer Meßeinrich tung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Ver fahrens; Figure 1 is a partially broken perspective view of a vertical jig boring machine with an embodiment of a Meßeinrich device for performing the method according to the invention.

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Meßeinheit der Meßein richtung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 is a longitudinal section of a measuring unit of the Meßein direction shown in FIG. 1 and

Fig. 3 eine Draufsicht der ohne obere Abdeckung, also geöffnet, gezeichneten Meßeinheit von Fig. 2. Fig. Is a plan view, that is open 3 without the upper cover subscribed measuring unit of FIG. 2.

Fig. 1 zeigt einige der wesentlichen Teile einer Werkzeugma schine in Form eines vertikalen CNC-Lehrenbohrwerks, das als Gan zes mit 1 bezeichnet ist. Seine mit vertikal verlaufender Dreh achse 5 gelagerte Maschinenspindel 2 ist in bei derartigen Leh renbohrwerken üblicher Weise für ihre Drehbewegung mit einem steuerbaren Antrieb verbunden und an ihrem freien Ende mit einer Werkzeugaufnahme 6 versehen. Die Werkzeugaufnahme 6 weist einen Halter 7 für ein Umlaufwerkzeug auf, bei dem es sich beim vorlie genden Ausführungsbeispiel um eine Bohrstange 8 handelt, die im Bereich ihres freien unteren Endes eine Schneidplatte mit einer zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks vorgesehenen Schneide 9 aufweist. Fig. 1 shows some of the essential parts of a machine tool in the form of a vertical CNC jig boring machine, which is designated as Gan zes with 1 . His with vertically running axis of rotation 5 mounted machine spindle 2 is in such Leh renbohrwerke usually connected for their rotary motion with a controllable drive and provided at its free end with a tool holder 6 . The tool holder 6 has a holder 7 for a rotating tool, which in the exemplary embodiment in question is a boring bar 8 which has a cutting plate in the region of its free lower end with a cutting edge 9 provided for machining a workpiece.

Für Zustellbewegungen der Spindel 2 bezüglich dreier senkrecht zueinander stehender Koordinatenachsen, nämlich Vertikalbewegun gen längs der Achse 5 der Spindel 2 und Horizontalbewegungen, sind nicht dargestellte Stellantriebe vorhanden, deren Stellein richtungen in bei CNC-Maschinen üblicher Weise mittels einer pro grammierbaren Steuerung 10 betätigbar sind, die durch einen Rech ner 11, dem ein Datensichtgerät 12 zugeordnet ist, unterstützt ist. Mittels der Steuerung 10 sind nicht nur die Zustellbewegun gen der Spindel 2 steuerbar, sondern auch der Drehantrieb dersel ben, d. h., es können nicht nur bestimmte Orte innerhalb des Ar beitsraumes durch die Spindel 2 angefahren werden, sondern diese kann auch in mindestens eine vorbestimmte Drehstellung gebracht werden.For infeed movements of the spindle 2 with respect to three mutually perpendicular coordinate axes, namely vertical movements along the axis 5 of the spindle 2 and horizontal movements, actuators (not shown) are available, the actuating devices of which can be actuated in a conventional manner in CNC machines by means of a programmable controller 10 , which is supported by a computer 11 , to which a data display device 12 is assigned. By means of the controller 10 , not only the delivery movements of the spindle 2 can be controlled, but also the rotary drive dersel ben, ie, not only certain locations within the working space can be approached by the spindle 2 , but this can also be in at least one predetermined rotational position to be brought.

Zur Ermittlung der Größe des Flugkreises, den die Werkzeugschnei de 9 bei ihrer Umlaufbewegung um die Drehachse 5 beschreibt, ist eine als Ganzes mit 3 bezeichnete Meßeinheit vorgesehen, die einen durch Anfahren mit der Werkzeugschneide 9 bewegbaren Meß körper 4 besitzt und die auf einer Werkstückaufnahme 14 an einer solchen Stelle angebracht ist, daß sie das Spannen eines zu bear beitenden Werkstücks an der Werkstückaufnahme 14 nicht behindert, daß ihr Meßkörper 4 jedoch für das Durchführen eines Meßvorgangs von zwei gegenüberliegenden Seiten her mittels der Schneide 9 an fahrbar ist.To determine the size of the flight circle, which the tool cutting de 9 describes during its orbital movement about the axis of rotation 5 , a measuring unit designated as a whole with 3 is provided, which has a measuring body 4 which can be moved by starting with the tool cutting edge 9 and which is on a workpiece holder 14 is attached at such a place that it does not hinder the clamping of a workpiece to be machined on the workpiece holder 14 , but that its measuring body 4 is movable for carrying out a measuring process from two opposite sides by means of the cutting edge 9 .

Die an der Spindel 2 anbringbare Werkzeugaufnahme 6 weist eine im Innern vorgesehene, nicht näher dargestellte Verstellvorrichtung auf, mittels deren der Halter 7 mit der Bohrstange 8 quer zur Achse 5 verstellbar ist. Genauer gesagt, weist der Halter 7 für die Bohrstange 8 eine Aufnahmehülse auf, die am mit der Spindel 2 verbindbaren Teil der Werkzeugaufnahme 6 verstellbar angeordnet ist, und zwar in der Weise, daß die Hülse relativ zum anderen Teil eine geringfügige Verstellbewegung mit einem Verstellbereich ausführen kann, der bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung von ± 0,2 mm liegt. Durch eine derartige Ver schiebe- oder Verstellbewegung der Hülse für die Bohrstange 8 kann ein gewünschter Wert der Exzentrizität derselben bezüglich der Drehachse 5 und damit ein gewünschter Durchmesser des Flug kreises der Schneide 9 eingestellt werden. Die Verstellvorrich tung ist durch Drehen eines von außen her zugänglichen Kupplungs gliedes 89 betätigbar. The tool holder 6 , which can be attached to the spindle 2, has an adjusting device (not shown in detail) which is provided on the inside and by means of which the holder 7 with the boring bar 8 can be adjusted transversely to the axis 5 . More specifically, the holder 7 for the boring bar 8 has a receiving sleeve which is adjustably arranged on the part of the tool holder 6 which can be connected to the spindle 2 , in such a way that the sleeve performs a slight adjustment movement with an adjustment range relative to the other part can, which is in the order of ± 0.2 mm in a preferred embodiment. By such a Ver sliding or adjusting movement of the sleeve for the boring bar 8 , a desired value of the eccentricity of the same with respect to the axis of rotation 5 and thus a desired diameter of the flight circle of the cutting edge 9 can be set. The Verstellvorrich device is actuated by rotating an externally accessible coupling member 89 .

Unter besonderem Bezug auf die Fig. 2 und 3 wird nunmehr der Meß vorgang erläutert, durch den mit Hilfe der Meßeinheit 3 der Flug kreisdurchmesser der Werkzeugschneide 9 ermittelt und bei Abwei chung vom Sollwert durch Drehen des als Einstellglied der Ver stellvorrichtung dienenden Kupplungsgliedes 89 auf den gewünsch ten Wert gebracht wird. Wenn sich, siehe Fig. 2, der Meßkörper 4 der Meßeinheit 3 in einem Abstand x ₀ von einem Maschinenbezugs punkt befindet und wenn der Meßkörper 4 in der in Fig. 2 mit ge strichelten Linien angedeuteten Weise an zwei gegenüberliegenden Seiten von der Werkzeugschneide 9 berührt wird, nachdem die Ma schinenspindelachse 5 Zustellbewegungen x ₁ und x ₂ ausgeführt hat, dann gelten die BeziehungenWith particular reference to FIGS . 2 and 3, the measuring process will now be explained, by which the flight circle diameter of the tool cutting edge 9 is determined with the aid of the measuring unit 3 and, in the event of deviation from the desired value, by rotating the coupling element 89 serving as the adjusting element of the adjusting device on the desired value is brought. If, see Fig. 2, the measuring body 4 of the measuring unit 3 is at a distance x ₀ from a machine reference point and when the measuring body 4 in the manner indicated in Fig. 2 with ge dashed lines touches on two opposite sides of the cutting edge 9 If, after the machine spindle axis has performed 5 infeed movements x ₁ and x ₂ , the relationships apply

x ₁ = x ₀ + D/2 + K/2 - z
x ₂ = x ₀ - D/2 - K/2 + z, x ₁ = x ₀ + D / 2 + K / 2 - z
x ₂ = x ₀ - D / 2 - K / 2 + z ,

wobei D den Flugkreisdurchmesser, K die in x-Richtung gemessene Dicke des Meßkörpers 4 und z eine kleine Weglänge bedeuten, die etwas größer gewählt ist als der maximale Verstellbereich der Verstellvorrichtung der Werkzeugaufnahme 6, so daß sichergestellt ist, daß beim Meßvorgang der Meßkörper 4 auf jeden Fall durch die Schneide 9 verschoben wird, wenn diese einmal von der einen Seite und einmal von der anderen Seite her an den Meßkörper 4 heranbe wegt wird.where D is the flight circle diameter, K is the thickness of the measuring body 4 measured in the x direction and z is a small path length which is selected to be somewhat larger than the maximum adjustment range of the adjusting device of the tool holder 6 , so that it is ensured that the measuring body 4 is on during the measuring process is in any case displaced by the cutting edge 9 when it is moved towards the measuring body 4 from one side and from the other side.

Dieses Heranbewegen erfolgt in der Weise, daß man die Maschinen spindelachse 5 um den Zustellwert x ₁ verstellt und die Bohr stange 8 sodann langsam dreht, bis die Schneide 9 am Meßkörper 4 gleitet und diesen verschiebt, und zwar bei Blickrichtung ent sprechend Fig. 2 nach links. Die Weglänge a dieser Verschiebebe wegung wird mittels der Meßeinheit 3 auf nachstehend noch näher erläuterte Weise ermittelt. Sodann wird die Maschinenspindelachse 5 in die dem Zustellweg x ₂ entsprechende Lage gebracht und die Bohrstange 8 wiederum gedreht, bis die Schneide 9 an der nunmehr zugekehrten Fläche des Meßkörpers 4 gleitet und diesen um eine Weglänge b verschiebt, und zwar nach rechts bei Blickrichtung gemäß Fig. 2. Die Weglänge b wird ebenfalls durch die Meßeinheit 3 ermittelt. Mit den ermittelten Werten a und b wird nun der Durchmesser des Flugkreises der Schneide 9 der Bohrstange 8 mittels des Rechners 11 berechnet nach der Beziehung:This approach takes place in such a way that the machine spindle axis 5 is adjusted by the infeed value x ₁ and the drill rod 8 then slowly rotates until the cutting edge 9 slides on the measuring body 4 and moves it, and accordingly when looking in accordance with FIG. 2 Left. The path length a of this displacement movement is determined by means of the measuring unit 3 in a manner which will be explained in more detail below. Then the machine spindle axis 5 is brought into the position corresponding to the infeed path x ₂ and the boring bar 8 is rotated again until the cutting edge 9 slides on the now facing surface of the measuring body 4 and shifts it by a path length b , to the right when looking in the direction of FIG . 2. the path length b is also determined by the measuring unit. 3 With the determined values a and b , the diameter of the flight circle of the cutting edge 9 of the boring bar 8 is now calculated by means of the computer 11 according to the relationship:

D = x ₁ - x ₂ - K + a + b + 2z D = x ₁ - x ₂ - K + a + b + 2 z

Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, weist die Meßeinheit 3 ein Gehäuse 46 auf, dessen obere Abdeckung 47, die in Fig. 3 weggelassen ist, Durchbrüche 48 und 49 aufweist. Durch den Durchbruch 48 hindurch, der in Richtung der zu messenden Weglängen a und b der Verschie bebewegungen des Meßkörpers 4 langgestreckt ist, erstreckt sich eine Halterung 51 des Meßkörpers 4. Diese Halterung 51 ist am oberen, beweglichen Joch 52 einer Parallelogrammführung ange bracht, deren unteres Joch 53 gehäusefest innerhalb des Gehäuses 46 gelagert ist. Unteres Joch 53 und oberes Joch 52 sind beid seits durch je ein Stahlfederblatt 54 bzw. 55 biegegelenkig mit einander verbunden, so daß sich das obere Joch 52 mit der Halte rung 51 und dem mit dieser verbundenen Meßkörper 4 senkrecht zur Ebene der Stahlfederblätter 54 und 55 bewegen kann.In particular, Fig. 2, the measuring unit 3, a housing 46 on the top cover 47, which is omitted in Fig. 3, has apertures 48 and 49. A holder 51 of the measuring body 4 extends through the opening 48 , which is elongated in the direction of the path lengths a and b of the displacement movements of the measuring body 4 to be measured. This bracket 51 is placed on the upper, movable yoke 52 of a parallelogram guide, the lower yoke 53 is fixed to the housing within the housing 46 . Lower yoke 53 and upper yoke 52 are both mutually connected by a steel spring leaf 54 or 55 to each other so that the upper yoke 52 with the holding tion 51 and the measuring body 4 connected thereto perpendicular to the plane of the steel spring leaves 54 and 55th can move.

An der Unterseite des oberen Jochs 52 ist ein Winkelstück 56 be festigt, dessen gegen das untere Joch 53 vorspringender Schenkel 57 ein Tastglied 58 eines Meßtasters 59 berührt, der gehäusefest innerhalb des Gehäuses 46 gelagert ist und der über eine Daten leitung 61 Zählimpulse abgibt, die die Verschiebebewegung des Tastglieds 58 und damit die Größe von Auslenkbewegungen des obe ren Jochs 52 und des mit diesem verbundenen Meßkörpers 4, d. h. die Größe der zu messenden Weglängen a und b, kennzeichnen und dem Rechner 11 zugeführt werden.On the underside of the upper yoke 52 , an elbow 56 is fastened, the protruding leg 57 against the lower yoke 53 touches a probe 58 of a probe 59 , which is fixed to the housing within the housing 46 and which outputs a counting line 61 via a data line, which the displacement movement of the sensing element 58 and thus the size of deflection movements of the obe ren yoke 52 and the measuring body 4 connected to it, ie the size of the path lengths a and b to be measured, identify and be supplied to the computer 11 .

Zum Festlegen einer Ausgangsstellung des oberen Jochs 52 und da mit der Ruhestellung des mit diesem verbundenen Meßkörpers 4 ist ein bei 62 (Fig. 2) schwenkbar am Gehäuse 46 gelagerter Winkelhe bel 63 vorgesehen, dessen zum unteren Joch 53 paralleler einer Hebelarm 64 mittels einer Schraubenfeder 65 in der Weise vorge spannt ist, daß eine in diesem Hebelarm 64 sitzende Einstell schraube 66 kraftschlüssig am unteren Joch 53 anliegt. Mit seinem anderen Hebelarm 67 stützt sich der Winkelhebel 63 am Winkelstück 56 ab und bildet einen nachgiebigen Anschlag für das Winkelstück 56, das mit ihm verbundene obere Joch 52 und den Meßkörper 4, wo bei die Lage dieses Anschlages durch Verstellen der Einstell schraube 66 einjustiert werden kann. Durch Bewegen des Meßkörpers 4 nach rechts bei Blickrichtung entsprechend Fig. 2 wird der am Winkelstück 56 des beweglichen oberen Jochs 52 anliegende Hebel arm 67 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wobei die Feder 65 zusammen gedrückt wird. Bei einer entgegengesetzten Verschiebebewegung des Meßkörpers 4 nach links bei Blickrichtung entsprechend Fig. 2 hebt sich das Winkelstück 56 des beweglichen Jochs 52 vom Hebel arm 67 des Winkelhebels 63 ab. Bei beiden Bewegungen des Winkel stücks 56 erfolgt eine entsprechende Bewegung des Tastglieds 58 des Meßtasters 59, weil das Tastglied 58 durch eine im Meßtaster 59 enthaltene Tastfeder in Anlage am Schnekel 57 des Winkelstücks 56 gehalten ist. Diese Feder hält durch die Anlage des Tastglieds 58 am Schenkel 57 des Winkelstücks 56 dieses normalerweise auch in Anlage am Hebelarm 67, wenn die Meßeinheit 3 in der in den Fig. 2 und 1 gezeigten Weise waagerecht angeordnet ist, was bei einem vertikalen Lehrenbohrwerk der Fall ist. Bei Verwendung der Meßeinheit 3 bei einem Horizontalbohrwerk wäre die Meßeinheit 3 in hochgestellter Anordnung mit unten liegender Gehäuseseite 69 auf der betreffenden Werkstückaufnahme angebracht, wobei das Win kelstück 56 des beweglichen oberen Jochs 52 durch Schwerkraftein fluß kraftschlüssig am Hebelarm 67 anliegen würde, die Tastfeder des Meßtasters 59 also nicht erforderlich wäre, um das Joch 52 mit dem Meßkörper 4 in die durch die Einstellschraube 66 des Win kelhebels 63 festlegbare Ruhe- oder Nullstellung zu überführen. Es versteht sich, daß die kraftschlüssige Anlage zwischen Winkel stück 56 und Hebelarm 67 anstatt durch Schwerkraftwirkung oder anstatt der über das Tastglied 58 auf den Schenkel 57 übertrage nen Federkraft des Meßtasters 59 auch durch eine entsprechende Vorspannung der Stahlfederblätter 54 und 55 bewirkt werden könn te. To set an initial position of the upper yoke 52 and since with the rest position of the measuring body 4 connected to it, a pivotally mounted on the housing 46 at 62 ( FIG. 2) is provided at an angle lever 63 , the lever arm 64 parallel to the lower yoke 53 by means of a coil spring 65 is pre-tensioned in such a way that a seated in this lever arm 64 adjusting screw 66 abuts the lower yoke 53 . With its other lever arm 67 , the angle lever 63 is supported on the angle piece 56 and forms a resilient stop for the angle piece 56 , the upper yoke 52 connected to it and the measuring body 4 , where the position of this stop can be adjusted by adjusting the adjusting screw 66 can. By moving the measuring body 4 to the right when looking in accordance with FIG. 2, the lever arm 67 resting against the angle piece 56 of the movable upper yoke 52 is pivoted clockwise, the spring 65 being pressed together. With an opposite displacement movement of the measuring body 4 to the left when looking in accordance with FIG. 2, the angle piece 56 of the movable yoke 52 is lifted from the lever arm 67 of the angle lever 63 . In both movements of the angle piece 56 there is a corresponding movement of the probe 58 of the probe 59 , because the probe 58 is held by a probe spring contained in the probe 59 in contact with the snail 57 of the elbow 56 . This spring holds by the contact of the sensing element 58 on the leg 57 of the elbow 56 this normally also in contact with the lever arm 67 when the measuring unit 3 is arranged horizontally in the manner shown in FIGS. 2 and 1, which is the case with a vertical jig boring machine is. When using the measuring unit 3 in a horizontal boring machine, the measuring unit 3 would be mounted in a upright arrangement with the housing side 69 at the bottom on the workpiece holder concerned, the win kelstück 56 of the movable upper yoke 52 being positively applied to the lever arm 67 by gravity flow, the probe spring of the probe So 59 would not be necessary to transfer the yoke 52 with the measuring body 4 in the by the adjusting screw 66 of the Win lever 63 definable rest or zero position. It is understood that the non-positive contact between the angle piece 56 and lever arm 67 instead of by force of gravity or instead of the spring element 58 transmitted to the leg 57 via the spring force of the probe 59 can also be caused by a corresponding bias of the steel spring leaves 54 and 55 te.

Durch den zweiten Durchbruch 49 der oberen Gehäuseabdeckung 47 hindurch erstreckt sich das obere Ende eines als Hohlstab ausge bildeten Meßgliedes 71 hindurch, das in zur Drehachse 5 der Ma schinenspindel 2 parallel verlaufender Richtung verschiebbar ge lagert ist und mittels einer Schrauben-Druckfeder 72 in eine vorgeschobene Ausgangsstellung vorgespannt ist, in der ein vom Meßglied 71 seitwärts gegen das obere Joch 52 der Parallelogramm führung vorspringendes Koppelungsglied 73 an der Unterseite der Abdeckung 47 anliegt. Das Meßglied 71 dient zur Ermittlung der in Richtung der Drehachse 5 der Maschinenspindel 2 gemessenen Werk zeuglänge. Dazu wird das obere Ende des Meßglieds 71 im Zuge einer in Richtung der Drehachse 5 der Maschinenspindel 2 verlau fenden Zustellbewegung vom Werkzeug angefahren und gegen die Kraft der Druckfeder 72 gegen das Innere des Gehäuses 46 ver schoben. Bei dieser Bewegung des Meßgliedes 71 läuft eine Schräg fläche 74 des Koppelungsgliedes 73 an einer zugeordneten Schräg fläche 75 des oberen Joches 52 an und bewirkt eine Auslenkbewe gung desselben, die bei Blickrichtung entsprechend Fig. 2 und 3 nach links verläuft. Der Meßtaster 59 erzeugt über die Leitung 61 abrufbare entsprechende Signale aufgrund dieser Auslenkbewegung. In Abhängigkeit vom Auftreten dieser Signale in der Datenleitung 61 erfolgt das Setzen eines Maschinenbezugspunktes bezüglich der Zustellrichtung längs der Achse 5 der Maschinenspindel 2 unter Berücksichtigung der aktuellen Werkzeuglänge. Die bei der Ver schiebebewegung des Meßgliedes 71 durch Anlaufen der Schrägfläche 74 an der zugeordneten Fläche 75 des Joches 52 erfolgende Aus lenkbewegung desselben erfolgt wegen der Ausdehnung der Schräg fläche 74 mit wesentlich größerer Hublänge als die beim Messen des Flugkreisdurchmessers bewirkte Auslenkbewegung, die das Joch 52 über den Meßkörper 4 erfährt. Die datenverarbeitende Einrich tung ist daher beim Abfragen der Datenleitung 61 ohne weiteres in der Lage, zu unterscheiden, ob es sich bei den vom Meßtaster 59 erzeugten Zählimpulsen um solche handelt, die aufgrund der Berüh rung des Meßkörpers 4 erzeugt sind, oder um solche, die durch Verschieben des Meßgliedes 71 erzeugt sind (weil beispielsweise im letztgenannten Fall eine weit größere Anzahl von Zählimpulsen anfällt). Through the second opening 49 of the upper housing cover 47 extends through the upper end of a measuring rod formed as a hollow rod 71 , which is displaceable in the direction of the axis of rotation 5 of the machine spindle 2 parallel direction GE and by means of a compression spring 72 in an advanced Starting position is biased, in which one of the measuring member 71 laterally against the upper yoke 52 of the parallelogram guide projecting coupling member 73 rests on the underside of the cover 47 . The measuring device 71 is used to determine the imaging length 5 of the machine spindle 2 measured plant in the direction of the axis of rotation. For this purpose, the upper end of the measuring element 71 is approached by the tool in the course of a movement in the direction of the axis of rotation 5 of the machine spindle 2 and pushed against the force of the compression spring 72 against the interior of the housing 46 ver. During this movement of the measuring member 71 , an inclined surface 74 of the coupling member 73 runs on an associated inclined surface 75 of the upper yoke 52 and causes a deflection movement thereof, which extends to the left when looking in accordance with FIGS . 2 and 3. The probe 59 generates corresponding signals which can be called up via the line 61 on the basis of this deflection movement. Depending on the occurrence of these signals in the data line 61 , a machine reference point is set with respect to the infeed direction along the axis 5 of the machine spindle 2 , taking into account the current tool length. The displacement movement of the measuring member 71 by the run-up of the inclined surface 74 on the associated surface 75 of the yoke 52 takes place from the steering movement of the same because of the extension of the inclined surface 74 with a much greater stroke length than the deflection movement caused when measuring the circle diameter, the yoke 52 learns about the measuring body 4 . The data processing Einrich device is therefore in the query of the data line 61 easily able to distinguish whether it is the counts generated by the probe 59 to those that are generated due to the contact of the measuring body 4 , or those that are generated by moving the measuring element 71 (because, for example, a much larger number of counting pulses occurs in the latter case).

Um Beschädigungen der Meßeinheit 3 beim Anfahren des Meßgliedes 71 mit Sicherheit auszuschließen, ist ein dem inneren Ende des Meßgliedes 71 zugeordneter Annäherungs-Endschalter 77 unterhalb des unteren Joches 53 innerhalb des Gehäuses 46 angeordnet, der bei Annäherung des unteren Endes des Meßgliedes 71 die weitere Zu stellbewegung längs der Achse 5 der Spindel 2 unterbindet.In order to exclude damage to the measuring unit 3 when starting the measuring member 71 with certainty, a proximity limit switch 77 assigned to the inner end of the measuring member 71 is arranged below the lower yoke 53 within the housing 46 , which, when the lower end of the measuring member 71 approaches, the further to adjusting movement along the axis 5 of the spindle 2 is prevented.

Nachdem man gegebenenfalls durch Anfahren der Stirnfläche des Meßgliedes 71 zunächst einen die Werkzeuglänge berücksichtigenden Bezugspunkt gesetzt hat, wird der Flugkreisdurchmesser der Werk zeugschneide 9 ermittelt, indem man, wie bereits oben angedeutet, unter Durchlaufen von Zustellbewegungen x ₁ und x ₂ den Meßkör per 4 nach der einen Richtung und nach der anderen Richtung hin auslenkt. Dazu fährt man die Bohrstange 8 zunächst an die eine Seite des Meßkörpers 4 heran und dreht die Bohrstange 8 langsam, so daß die Schneide 9 am Meßkörper 4 gleitet und diesen auslenkt. Nachdem die Schneide 9 an dieser Seite des Meßkörpers 4 vorbeige glitten ist wird die Bohrstange 8 gegen die andere Seite des Meß körpers 4 herangefahren und erneut gedreht, so daß die Schneide 9 an dieser anderen Seite des Meßkörpers 4 gleitet und diesen wie derum auslenkt. Der Rechner 11 ermittelt dabei aufgrund der vom Meßtaster 59 gelieferten, den Längen a und b der Auslenkungen kennzeichnenden Signale den aktuellen Flugkreisdurchmesser. Bei Abweichungen vom Sollwert wird nun das als Einstellglied der Ver stellvorrichtung dienende Kupplungsglied 89 verdreht, bis der ge wünschte Einstellwert erreicht ist, wobei das Datensichtgerät 12 die entsprechende Information, d. h. eine Anzeige der Größe der Abweichung vom Sollwert, liefert. Das Verstellen des Einstell gliedes kann manuell, halbautomatisch oder automatisch erfolgen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine als Ganzes mit 81 bezeichnete Drehvorrichtung für einen vollautomati schen Einstellvorgang vorgesehen. Die Drehvorrichtung 81 ist an einem am Spindelgehäuse 82 in Richtung eines Doppelpfeils 80 ver schiebbar geführten Träger 83 so gelagert, daß sie aus einer zu rückgezogenen Bereitschaftsstellung in eine vorgeschobene Ar beitsstellung verschiebbar ist, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die Drehvorrichtung 81 weist einen Schrittmotor 84 und ein Getriebe 85 auf, mittels deren ein Betätigungsglied 86 in Richtung eines Doppelpfeiles 87 axial vor- und zurückverschoben und um vorbe stimmte Drehwinkel in Drehung versetzt werden kann. Das Betäti gungsglied 86 weist an seinem freien Ende einen Mitnehmer 88 auf, der mit dem Kupplungsglied 89 der Verstellvorrichtung der Werkzeugaufnahme 6 in Eingriff bringbar ist, wenn die Maschinen spindel 2 mittels der Steuerung in eine vorgegebene Drehposition gebracht ist. Bei einer Ausbildung der Verstellvorrichtung der Werkzeugaufnahme 6 entsprechend einem vorteilhaften Ausführungs beispiel ergibt sich bei einer Drehbewegung des Kupplungsgliedes 89 um beispielsweise 18° eine Veränderung der Exzentrizität der Werkzeugaufnahmehülse und damit der Exzentrizität der Schneide 9 der Bohrstange von 1 µm.After one has possibly set a reference point that takes the tool length into account by approaching the end face of the measuring member 71 , the cutting circle diameter of the tool cutting edge 9 is determined by, as already indicated above, passing through measuring movements x ₁ and x ₂ the measuring body per 4 which deflects in one direction and in the other direction. For this purpose, one moves the boring bar 8 first to one side of the measuring body 4 and rotates the boring bar 8 slowly, so that the cutting edge 9 slides on the measuring body 4 and deflects it. After the cutting edge 9 has slid past this side of the measuring body 4 , the boring bar 8 is moved towards the other side of the measuring body 4 and rotated again, so that the cutting edge 9 slides on this other side of the measuring body 4 and deflects it again. In this case, the computer 11 determines the current flight circle diameter on the basis of the signals supplied by the measuring probe 59 and characterizing the lengths a and b of the deflections. In the event of deviations from the target value, the coupling member 89 serving as the adjusting element of the adjusting device is rotated until the desired setting value is reached, the data display device 12 providing the corresponding information, ie an indication of the magnitude of the deviation from the target value. The setting element can be adjusted manually, semi-automatically or automatically. In the embodiment shown in FIG. 1, a turning device designated as a whole as 81 is provided for a fully automatic setting process. The rotating device 81 is mounted on a ver on the spindle housing 82 in the direction of a double arrow 80 slidably guided carrier 83 so that it can be moved from a retracted standby position into an advanced Ar working position, which is shown in Fig. 1. The rotating device 81 has a stepper motor 84 and a gear 85 , by means of which an actuator 86 in the direction of a double arrow 87 can be moved axially back and forth and set in rotation by predetermined angles of rotation. The actuation supply member 86 has at its free end a driver 88 which can be brought into engagement with the coupling member 89 of the adjusting device of the tool holder 6 when the machine spindle 2 is brought into a predetermined rotational position by means of the control. In a design of the adjusting device of the tool holder 6 according to an advantageous embodiment, for example, with a rotary movement of the coupling member 89 by, for example, 18 °, a change in the eccentricity of the tool receiving sleeve and thus the eccentricity of the cutting edge 9 of the boring bar of 1 μm.

Es versteht sich, daß bei einer CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine der Meßvorgang programmgesteuert, d. h. vollautomatisch abläuft. Auch das Positionieren der Drehstellung der Maschinenspindel 2 erfolgt in der Weise, daß das Kupplungsglied 89 der Verstellvor richtung der Werkzeugaufnahme 6 auf den Mitnehmer 88 der Drehvor richtung 81 ausgerichtet ist, und die Steuerung der Tätigkeit derselben zur Korrektur von Sollwertabweichungen des Flugkreis durchmessers erfolgt als Teil des Maschinensteuerprogramms selbsttätig. Das vorstehend beschriebene System eignet sich daher für eine unbemannte Produktion, insbesondere auch deshalb, weil mittels der Meßeinrichtung auch Werkzeugbrüche selbsttätig vom Rechner 11 erkannt werden und dieser sowohl über das Datensicht gerät 12 eine entsprechende Anzeige liefern als auch ein Alarm signal abgeben kann.It goes without saying that in the case of a CNC-controlled machine tool, the measuring process is program-controlled, that is to say fully automatic. The positioning of the rotational position of the machine spindle 2 is carried out in such a way that the coupling member 89 of the Verstellvor direction of the tool holder 6 is aligned with the driver 88 of the Drehvor direction 81 , and the control of the activity of the same for correcting setpoint deviations of the trajectory diameter takes place as part of the machine control program automatically. The system described above is therefore suitable for unmanned production, in particular also because the measuring device also automatically detects tool breaks from the computer 11 and this device 12 can provide a corresponding display via the data viewer and can also emit an alarm signal.

Claims

1. Measuring method for determining the size of the trajectory diameter of the cutting edge of a rotary tool which is held in a tool holder which is received for machining a workpiece in a machine spindle of a machine tool which can be driven for a rotary movement and which is supported by a programmable computer and control through this actuatable actuating devices for controlling actuating drives, by means of which by adjusting the machine spindle relative to the workpiece infeed movements of the tool can be generated within a working space, in which process a measuring body, which is within the working space in a plane perpendicular to the spindle axis along a Sliding path is arranged displaceably, by means of the tool cutting edge is moved out of a rest position by the cutting edge being moved from a machine reference point infeed movement of the spindle axis to a reference reference point Unkt facing contact surface of the measuring body is brought up, and the size of the flight circle diameter is calculated taking into account the length of the adjustment path to this infeed movement, characterized in that for the approach of the cutting edge to the contact surface of the measuring body an infeed path x _{2 of} predetermined length is selected and the path length b generated by this infeed path x _{2 of} the displacement movement of the measuring body is measured, so that in the course of a second infeed movement with a second infeed path x _{1 of} predetermined length, the cutting edge is brought up to a second contact surface of the measuring body opposite the contact surface, in order to do this along the displacement path to give a second displacement movement opposite to the first displacement movement, that the size of the path length a of this second displacement movement is measured and that for the calculation of the flight circle diameter D the lengths of the preselected th two feedw ege x ₁ and x ₂ , the sizes of the path lengths a and b of the two displacement movements generated and measured on the basis of these delivery paths and the thickness K of the measuring body measured in the direction of the displacement path between the first and the second contact surface.

2. The method according to claim 1, characterized in that the approach of the cutting edge to the measuring body about the infeed paths x ₁ and x ₂ takes place from a single reference point and that the measurement of at least the path length a of the second displacement movement of the measuring body is carried out in the manner is that the tool at the end of at least the infeed path x ₁ for the contact of the contact surface facing away from the reference point of the measuring body is rotated so that the cutting edge slides on the relevant contact surface and thereby moves the measuring body along its sliding path.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that by means of a signal generator the path lengths a and b of the Ver sliding movements of the measuring body generates corresponding measurement signals and are fed to the computer for controlling the machine tool for calculating the flight circle diameter D.

4. Measuring device for performing the method according to one of claims 1 to 3 in a machine tool which has a machine spindle which can be driven for a rotary movement, in which a tool holder holding the rotating tool is received and which is adjustable within a working space by means of actuators of an actuating device which can be adjusted by a controller supported by a programmable computer can be actuated, with a measuring body which is displaceably mounted in a plane running perpendicular to the spindle axis along a displacement path and which is arranged within the working space in such a position that it is moved by a feed movement of the machine spindle through the machine reference point Tool cutting edge touchable bar and from a rest position along the sliding path is slidable ver, and with a measuring unit to depending on the displacement of the measuring body from its rest position and taking into account the length of the feed path to calculate the displacement movement causing the infeed movement to determine the size of the flight circle diameter, characterized in that the measuring body ( 4 ) has a second contact surface for the tool cutting edge ( 9 ) facing away from the machine reference point, that the measuring body ( 4 ) is opposite to one another from the rest position Directions along the sliding path are displaceable movements so that it can be given a second sliding movement by moving the tool cutting edge ( 9 ) to the second contact surface, which is opposite to the first sliding movement, and that the measuring body ( 4 ) to orderly measuring unit ( 3 ) for measuring the path lengths (b and a) both the first and the second displacement movement is seen easily.

5. Measuring device according to claim 4, characterized in that the measuring unit ( 3 ) has a signal generator for converting the sizes of the path lengths (a and b) of the displacement movements of the measuring body ( 4 ) in from the computer ( 10, 11, 12 ) of the machine has processable signals.

6. Measuring device according to claim 5, characterized in that as a signal generator a measuring signal emitting probe ( 59 ) with a movably mounted probe element ( 58 ) and a with the measuring body ( 4 ) connected transmission gear ( 52 to 55 ) is available before, by means of which the displacement movements of the measuring body ( 4 ) deflection movements can be generated and transmitted to the sensing element ( 58 ), and that a movement running perpendicular to the plane of the displacement path of the measuring body ( 4 ) and parallel to the axis of rotation ( 5 ) of the machine spindle ( 2 ) is displaceable the measuring unit ( 3 ) mounted measuring element ( 71 ) is present, the displacement movement of which by moving the measuring element ( 71 ) from its starting position into the active state via feasible coupling device ( 73 ) and via the transmission gear ( 52 to 55 ) on the sensing element ( 58 ) of the probe ( 59 ) is transferable.

7. Measuring device according to claim 6, characterized in that the coupling device ( 73 ) has a measuring element ( 71 ) located in the initial position (spaced from the transmission gearbox ( 52 to 55 )) has an inclined surface ( 74 ) by moving the measuring element out ( 71 ) from the starting position as a control cam an assigned surface ( 75 ) of the transmission gear ( 52 to 55 ) is acted upon by the displacement movement of the measuring element ( 71 ) in a deflection movement of the transmission gear ( 52 to 55 ) and thus the sensing element ( 58 ) of the Implement probe ( 59 ).