DE3903133A1 - Werkstueckbearbeitbarkeitsdetektionsverfahren und verfahren zum spanabhebenden bearbeiten eines werkstuecks mit hilfe einer spanabhebenden bearbeitungsmaschine unter anwendung dieses verfahrens - Google Patents
Werkstueckbearbeitbarkeitsdetektionsverfahren und verfahren zum spanabhebenden bearbeiten eines werkstuecks mit hilfe einer spanabhebenden bearbeitungsmaschine unter anwendung dieses verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren der
Bearbeitbarkeit eines Werkstücks in einer spanabhebenden
Bearbeitungsmaschine, wie einer Drehmaschine oder einer
Sägemaschine zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstücks,
sowie ein Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten eines
Werkstücks mit Hilfe einer spanabhebenden Bearbeitungs
maschine.
Üblicherweise wird zu Beginn eines spanabhebenden Bearbei
tungsvorganges eines Werkstücks in einer spanabhebenden
Bearbeitungsmaschine, wie einer Drehmaschine oder einer
Sägemaschine zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstücks
die Bearbeitbarkeit des Werkstücks nicht im voraus abge
schätzt. Insbesondere ist es bei einem üblichen Bearbei
tungsverfahren üblich, daß die Bedienungsperson unter Aus
nutzung ihrer gesammelten Erfahrung und ihrer Kenntnisse
ein Betriebshandbuch zur spanabhebenden Bearbeitung er
stellt, und daß basierend auf diesem Betriebshandbuch zur
spanabhebenden Bearbeitung die Schneidbedingungen für das
Werkstück, wie die Umlaufgeschwindigkeit und die Vorschub
geschwindigkeit des Schneidwerkzeugs relativ zum Werkstück
vorgegeben werden und dann die spanabhebende Bearbeitung
durchgeführt wird.
Wenn bei einer derartigen üblichen Verfahrensweise die
spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks mit Hilfe einer
spanabhebenden Bearbeitungsmaschine durchgeführt wird,
wird die Bearbeitbarkeit jedes Werkstücks nicht detektiert
oder festgestellt. Ebenfalls wird die Detektion des Schneid
zustandes bzw. Zerspanungszustandes nicht vorgenommen. Da
her ist es bei einer derartigen üblichen Verfahrensweise
schwierig, schnell die geeigneten Schneidbedingungen für
das jeweilige Werkstück einzustellen, und es ist ebenfalls
extrem schwierig, die Schneidbedingungen so zu ändern, daß
sie in geeigneter Weise zu den Änderungen der Spanungs
bedingungen während des Schneidvorganges passen.
Selbst bei Werkstücken aus ein und demselben Material gibt
es teilweise Änderungen im Hinblick auf die Zusammensetzung
und die Härte, und es gibt Fälle, bei denen genauer gesagt,
sich die Bearbeitbarkeit teilweise ändert. Bei dem span
abhebend zu bearbeitenden Werkstück beispielsweise mit Hilfe
einer Sägemaschine treten Oberflächenzustände, wie eine
schwarze Fläche und eine Plandrehfläche und dergleichen auf,
so daß Änderungen der Bearbeitbarkeit zu erwarten sind. Die
schwarze Fläche bedeutet beispielsweise, daß sie härter als
der innere Teil des Werkstückst ist, und die Plandrehflächen
zeigen Änderungen der Härte, die auf Unterschiede beim
Härtungsvorgang zurückzuführen sind. Zusätzlich gibt es
Fälle, bei denen das Material des Werkstücks nicht bekannt
ist und bei denen die Bearbeitbarkeit ebenfalls nicht be
kannt ist, wie z.B. bei einem neuen Material. In diesen
Fällen ist es erforderlich, daß die Schneidbedingungen
während eines tatsächlichen spanabhebenden Bearbeitungs
vorganges am Werkstück beobachtet werden, und es ist er
forderlich, daß die Schneidbedingungen auf eine geeignete
Weise modifiziert werden.
Daher ist es zur Bestimmung der geeigneten Schneidbedingun
gen für das Werkstück erforderlich, daß man spanabhebende
Testbearbeitungen am Werkstück mit Hilfe der spanabheben
den Bearbeitungsmaschine vornimmt, für die man beträcht
lich Zeit und Arbeit benötigt, und zudem wird hierbei
Werkstückmaterial vergeudet. Wenn die Schneidbedingungen
nicht geeignet sind, wenn das Werkstück spanabhebend zu
bearbeiten ist, wird der Bearbeitungsvorgang ineffizient
ausgeführt und von Fall zu Fall kann es zu Beschädigungen
des Schneidwerkzeugs kommen.
Die Erfindung zielt hauptsächlich darauf ab, unter Über
windung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten bei einem
üblichen Verfahren ein Detektionsverfahren zum Detektieren
der Bearbeitbarkeit eines Werkstückes bereitzustellen, in
dem eine spanabhebende Bearbeitung unter geeigneten Schneid
bedingungen ausgeführt wird.
Ferner bezweckt die Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen,
mittels dem geeignete Schneidbedingungen in einer geeigneten
Anzahl von Stellen im Laufe der spanabhebenden Bearbeitung
abgeschätzt werden können, und bei dem die spanabhebende
Bearbeitung unter geeigneten Schneidbedingungen durchge
führt wird, wenn die spanabhebende Bearbeitung am Werk
stück ausgeführt wird.
Nach der Erfindung sind hierzu verschiedene Arten von Sen
soren an der spanabhebenden Bearbeitungsmaschine vorgesehen,
und die von den Sensoren erfaßten Daten werden mit in einer
Datenbank gespeicherten Daten verglichen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine
und eines Steuersystems hierfür gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutli
chung des Verfahrens zum Detektieren der Bearbeitbarkeit
des Werkstücks und des Verfahrens zur spanabhebenden Bear
beitung des Werkstücks,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutli
chung des Zusammenhangs zwischen der Art des Werkstücks
und der hinteren Kraftkomponente des Schneidwiderstandes,
die in einer ersten Datenbank gespeichert ist,
Fig. 4 und 5 sind schematische Ansichten zur Ver
deutlichung eines Beispiels von Daten für Schnittbedingun
gen und der hinteren Kraftkomponente des Schneidwiderstandes,
die in einer zweiten und einer dritten Datenbank gespeichert
sind,
Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
Beispieles des spanabhebenden Bearbeitungsverfahrens,
Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung mit
einer Abschätzung der Bearbeitbarkeit eines Werkstückes bei
einer Drehmaschine,
Fig. 8 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
der Daten für den Zusammenhang zwischen der Verschleißgröße
an den Zähnen eines Sägeblattes und der hinteren Kraftkom
ponente des Schneidwiderstandes, wobei diese Daten in einer
fünften Datenbank gespeichert sind,
Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
von Daten, die in einer sechsten Datenbank gespeichert sind
und sich auf den Zusammenhang zwischen der Verschleißgröße
der Zähne eines Sägeblattes und der Verschnittgröße bei
der spanabhebenden Bearbeitung befassen,
Fig. 10 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung
von Daten für den Zusammenhang zwischen der Verschleißgröße
an den Zähnen eines Sägeblattes und eines akkumulierten
Schnittflächenbereichs, welche in einer siebten Datenbank
gespeichert sind, und
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines
weiteren Beispieles des spanabhebenden Bearbeitungsver
fahrens.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird als Beispiel eine hori
zontale Bandsäge 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine nach der Erfin
dung verwendet. Natürlich kann auch eine stehende oder
senkrecht arbeitende Bandsäge oder eine Kreissäge anstelle
hiervon als eine Sägemaschine verwendet werden.
Da im allgemeinen die Auslegung der horizontalen Bandsäge
1 an sich bekannt ist, ist die spanabhebende Bearbeitungs
maschine bzw. Schneidmaschine 1 in Fig. 1 nur schematisch
dargestellt, und die Erläuterung bezieht sich nur auf eine
abrißhafte Darstellung dieser bevorzugten Ausführungsform
nach der Erfindung.
Die Bandsäge 1 ist auf einem Grundgestell 3 angebracht,
und eine Spaneinrichtung 5 ist vorgesehen, welche ein
Werkstück W frei einspannt und festhält. Ein Schneidkopf 9,
der ein Sägeblatt 7 als ein spanabhebendes Bearbeitungs
werkzeug bzw. Schneidwerkzeug aufweist, ist derart frei
beweglich vorgesehen, daß er in vertikaler Richtung frei
bewegt werden kann.
Hierzu ist die Auslegung derart getroffen, daß der Schneid
kopf 9 bei dieser bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung frei drehbar in vertikaler Richtung mit Hilfe
eines Gelenkbolzens 11 gelagert ist.
Um den Schneidkopf 9 in vertikaler Richtung zu bewegen,
ist eine Kolbenstange 15 eines hydraulischen Hubzylinders
13, der am Grundgestell 3 angebracht ist, mit einem
schwenkbeweglichen Lagerteil am Schneidkopf 9 verbunden.
Somit wird der Schneidkopf 9 durch Druckölzufuhr zu dem
hydraulischen Hubzylinder 13 angehoben und durch Ableiten
des Drucköles außer dem hydraulischen Hubzylinder 13 führt
er eine Abwärtsbewegung aus. Hierzu wird ein Durchfluß
steuerventil (das in der Zeichnung weggelassen ist) in
einer hydraulischen Schaltung (die ebenfalls in der Zeich
nung weggelassen ist) in geeigneter Weise gesteuert. Durch
die Steuerung der aus dem hydraulischen Hubzylinder 13
abgeleiteten Druckölmenge kann die Abwärtsgeschwindigkeit
des Schneidkopfes 9 und somit die Geschwindigkeit ge
steuert werden, mit der das Sägeblatt 7 in das Werkstück W
eindringt.
Eine Vorschubsteuereinrichtung 17 ist mit dem hydraulischen
Hubzylinder 13 gekoppelt, um die Schneidgeschwindigkeit für
das Werkstück W auf die vorstehend beschriebene Weise zu
steuern. Die Vorschubsteuereinrichtung 17 ist mit einer
zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 21 in einer Steuerein
richtung 19 verbunden. Das Durchflußsteuerventil wird basie
rend auf Eingangsdaten von dem CPU 21 gesteuert, um die
Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Sägeblatt in das
Werkstück W schneidet.
Eine Vorschubpositionsdetektiereinrichtung 23 ist vorgesehen,
um die Schneidposition des Sägeblattes 7 in dem Werkstück W
zu erfassen. Insbesondere ist bei dieser bevorzugten Aus
führungsform nach der Erfindung ein Sektorzahnrad 25 an dem
Gelenkbolzen 11 angebracht, und ein Rad eines Drehkodierers
27 arbeitet mit dem Sektorzahnrad 25 zusammen. Der Dreh
kodierer 27 ist über eine Schnittstelle 29 mit der CPU ver
bunden.
Da sich der Drehkodierer 27 somit über die Verbindung mit
der vertikalen Bewegung des Schneidkopfes 9 dreht, wird die
Anzahl der vom Drehkodierer 27 ausgegebene Impuls erzielt
und die vertikale Position des Schneidkopfes 9, d.h. die
Schneidtiefe des Sägeblattes 7 im Werkstück W läßt sich
genau mit Hilfe entsprechender Ermittlungen feststellen.
Bei dem Schneidkopf 9 ist ein Antriebsrad 31, das das Säge
blatt 7 drehantreibt frei drehbeweglich mit Hilfe einer
Antriebswelle 33 gelagert, und ein Nachlaufrad 35 ist frei
beweglich mit Hilfe einer Nachlaufwelle 37 gelagert. Somit
kann das Sägeblatt 7 durch geeignetes Arbeiten des Antriebs
rades 31 angetrieben werden, und - wie zuvor angegeben ist -
wird der Schneidkopf 9 während einer Arbeitsbewegung zu
sammen mit dem Sägeblatt 7 in das Werkstück W zur Aus
führung eines Schnittvorganges eingeführt, so daß die
spanabhebende Bearbeitung des Werkstücks W ausgeführt wer
den kann.
Um das Antriebsrad 31 drehanzutreiben ist die Antriebswelle
33 mit einer Abtriebswelle 43 eines Servomotors 41 über
ein Getriebe 39, wie eine Riemenkraftübertragungseinrich
tung, verbunden. Um die Drehung des Servomotors 41 und
somit die Laufgeschwindigkeit (Schneidgeschwindigkeit) des
Sägeblattes 7 zu steuern, ist eine Drehsteuereinrichtung 45
mit dem Servomotor 41 verbunden. Die Drehsteuereinrichtung
45 ist mit der CPU 21 verbunden, und die Drehbewegung des
Servomotors 41 wird nach Maßgabe des Steuerdateneingangs
von der CPU 21 gesteuert.
Ein Drehsensor 47 ist auf der Abtriebswelle 43 des Servo
motors 41 vorgesehen, um die Hauptkraftkomponente des
Schneidwiderstandes (der Schneidwiderstand in Laufrichtung
des Sägeblattes 7 gesehen) zu detektieren, wenn das Werk
stück W mit Hilfe des Sägeblattes 7 durchgetrennt wird.
Der Drehsensor 47 ist mit der CPU 21 über die Schnitt
stelle 24 verbunden.
Wenn daher das Werkstück W mit Hilfe des Sägeblattes 7
bearbeitet wird, ändert sich die Drehzahl des Servomotors
41 nach Maßgabe der Änderung des Schneidwiderstandes, wo
bei diese Änderung der Drehzahl durch den Drehsensor 47
festgestellt wird. Dann wird ein Signal entsprechend der
Hauptkraftkomponente des Schneidwiderstandes von dem Dreh
sensor 47 ausgegeben und in CPU 21 über die Schnittstelle
49 eingegeben, so daß die Hauptkraftkomponente des Schneid
widerstandes mit Hilfe von geeigneten Rechengängen fest
gestellt wird.
Bei der Erfassung der Hauptkraftkomponente des Schneid
widerstandes kann anstelle des Drehsensors 47 eine Detek
tionseinrichtung 51, wie ein Amperemeter, ein Leistungs
messer oder ein Drehmomentdetektor in geeigneter Weise
mit dem Servomotor 41 verbunden sein, und die Detektions
einrichtung 51 kann mit der CPU 21 über die Schnittstelle
53 verbunden sein.
Die Nachlaufwelle 37 des Nachlaufrades 35 ist auf einem
Gleitstück 55 gelagert, das in Richtung auf das Antriebs
rad 31 zu und von diesem weg bewegt werden kann. Das
Gleitstück 55 ist mit einem Hydraulikzylinder 57 verbunden,
der an dem Schneidkopf 9 angebracht ist. Das Betriebsmittel
wird in entsprechender Weise zur Beaufschlagung des Hydrau
likzylinders 57 zugeleitet, der das Nachlaufrad 35 von
dem Antriebsrad 31 wegdrückt, wodurch dem Sägeblatt 7 eine
geeignete Spannung verliehen werden kann.
Um die Spannung am Sägeblatt 7 zu steuern, ist eine
Spannungssteuereinrichtung 59 mit dem Hydraulikzylinder 57
verbunden, und die Spannungssteuereinrichtung 59 ist mit
der CPU 21 verbunden. Die Spannungssteuereinrichtung 59
steuert den Druck des dem Hydraulikzylinder 57 zugeleiteten
Arbeitsmittels basierend auf den Ausgangsdaten von der CPU
21, und die Spannung des Sägeblattes 7 wird auf diese Weise
gesteuert.
Zusätzlich ist ein Spannungssensor 61 mit dem Hydraulik
zylinder 57 verbunden, und der Spannungssensor 61 ist mit
der CPU 21 über die Schnittstelle 63 verbunden. Der Span
nungssensor 61 kann beispielsweise ein Hydrauliksensor oder
dergleichen sein, welcher die Spannung im Sägeblatt 7 da
durch detektieren kann, daß der Druck in dem Hydraulik
zylinder 57 detektiert wird. Auf diese Weise kann die
Spannung im Sägeblatt 7 auf einen geeigneten Spannungswert
gesteuert werden, und es läßt sich ein Brechen des Säge
blattes 7 auf Grund einer zu starken Spannung oder ein
Fehlschnitt im Werkstück W auf Grund einer ungenügenden
Spannung des Sägeblattes 7 vermeiden.
Ferner ist bei der Sägemaschine 1 eine Sägeblattführung 65
im Schnittbereich vorgesehen, an dem das Sägeblatt 7 das
Werkstück W spanabhebend bearbeitet, um das Sägeblatt 7
zu führen, so daß die Zähne desselben senkrecht nach unten
weisen.
Eine Seitenflächenführung (die in der Zeichnung weggelassen
ist) zur Zwischenabstützung und zur Führung des Säge
blattes 7 ist an der Sägeblattführung 67 vorgesehen, und
ein Rückseitenbegrenzungselement 67, das mit einer Rolle
zum Führen und Stützen der hinteren Fläche des Sägeblattes
7 versehen ist, ist vorgesehen, so daß es sich vertikal
bewegen kann. Das die rückseitige Fläche begrenzende
Element 67 berührt die hintere Fläche des Sägeblattes 7.
Eine Hubstange 71 ist mit der oberen Fläche der Hinter
flächenbegrenzungseinrichtung 67 verbunden. Ein Detektions
sensor 73 für die hintere Kraftkomponente, wie ein Druck
element, eine Kraftmeßdose oder dergleichen, ist auf dem
oberen Rand der Hubstange 71 vorgesehen. Der Detektions
sensor 73 für die hintere Kraftkomponente ist mit der CPU
21 über eine Schnittstelle 75 verbunden.
Zur Ausführung eines Schneidvorganges am Werkstück W wird
der Schneidkopf 9 nach unten bewegt und der Schneidvor
gang am Werkstück W erfolgt mit Hilfe des Sägeblattes 7.
Die hintere Kraftkomponente des Schneidwiderstandes kann
mit Hilfe des Detektionssensor 73 für die hintere Kraft
komponente detektiert werden.
Ferner ist eine Druckmeßeinrichtung 77 mit dem Hubzylinder
13 verbunden, und diese Druckmeßeinrichtung 77 ist mit
der CPU 21 über eine Schnittstelle 79 verbunden. Die hinte
re Kraftkomponente des Schneidwiderstandes kann dank
dieser Auslegung festgestellt und ermittelt werden.
Eine Fehlschnittdetektiereinrichtung 81 und ein Biege
sensor 83 sind an der Sägeblattführung 65 vorgesehen. Die
Fehlschnittdetektiereinrichtung 81 und der Biegesensor 83
sind über eine Schnittstelle 85 und eine Schnittstelle 87
jeweils mit der CPU 21 verbunden.
Wenn das Werkstück W spanabhebend bearbeitet wird, stellt
die Fehlschnittdetektiereinrichtung 81 jegliche Biegung
in Richtung nach hinten und vorn des Sägeblattes 7 (die
Richtung senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1) fest, um
Fehlschnitte zu erkennen. Der Biegesensor 83 detektiert
jegliche Verformung auf der hinteren Seitenfläche des
Sägeblatts 7, so daß die hintere Kraftkomponente des
Schneidwiderstandes ebenfalls unter Verwendung des Biege
sensors 83 festgestellt werden kann.
Ferner sind bei der Sägemaschine 1 eine Werkzeugverschleiß
meßeinrichtung 89, eine Oberflächenrauhigkeitsmeßein
richtung 91, ein Vibrationssensor 93, ein Geräuschsensor
95 und ein kontaktloser Temperatursensor 97 vorgesehen,
um die Schneidbedingungen des Werkstückes W bei der Bear
beitung mit Hilfe des Sägeblattes 7 zu detektieren. Diese
Einrichtungen sind mit der CPU 21 über eine Anzahl von
Schnittstellen 99, 101, 103, 105 und 107 jeweils verbunden.
Beispielsweise kann eine CCD-Kamera als eine Handwerk
zeugverschleißeinrichtung 89 verwendet werden. In diesem
Fall wird die Form der Zähne eines neuen Sägeblatts 7 vor
der Anwendung fotografiert, dann nach der Anwendung wird
die Form nochmals fotografiert und mit der Ausgangsauf
nahme verglichen. Auf diese Weise kann der Verschliß der
Zähne gemessen werden. Wenn die Zähne des Sägeblattes 7
mit einer CCD-Kamera fotografiert werden, muß das Säge
blatt 7 stillstehen. Wenn eine Hochgeschwindigkeitskamera
verwendet wird, ist es möglich, die Form der Sägeblatt
zähne während des Arbeitens zu fotografieren.
Die Oberflächenrauhigkeitsmeßeinrichtung 91 kontaktiert
die Schnittfläche des Werkstückes W direkt und mißt die
Oberflächenrauhigkeit. Nach dem Durchtrennen des Werk
stücks W und nach der Entfernung des abgeschnittenen Teils
wird die Oberflächenrauhigkeitsmeßeinrichtung 91 bei
spielsweise vom Schneidkopf 9 zu einer Position an der
Schnittfläche des Werkstücks W abgesenkt. Irgendein Meß
element, das frei die Schnittfläche des Werkstückes be
rühren kann, kann als Oberflächenrauhigkeitsmeßeinrichtung
91 verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, einen
Differentialübertrager zu verwenden. Zusätzlich kann durch
das Abtasten der Schneidfläche des Werkstückes W unter
Verwendung der Oberflächenrauhigkeitsmeßeinrichtung 91
die Schnittgröße detektiert werden.
Der Vibrationssensor 93 kann von irgendeiner Einrichtung
gebildet werden, die die Schwingungen des Sägeblatts 7
erfaßt, wenn das Werkstück W spanabhebend bearbeitet wird.
Irgendeine geeignete Vibrationsmeßeinrichtung kann ver
wendet werden. Vorzugsweise ist sie an einer solchen Stelle
angeordnet, an der die Spanneinrichtung 5 vorgesehen ist,
die nahezu der Stelle liegt, an der das Sägeblatt 7 das
Werkstück W spanabhebend bearbeitet.
Der Geräuschsensor 95 sollte eine Einrichtung sein, die
eine Geräuschänderung am Schnitteil erfaßt, wenn das
Werkstück W mit Hilfe des Sägeblattes 7 bearbeitet wird.
Ein Mikrophon mit Richteigenschaften wird jedoch bevorzugt.
Als kontaktloser Temperatursensor 97 kann ein Infrarot
sensor beispielsweise verwendet werden, der die Temperatur
des zu schneidenden Teils des Werkstückes detektiert, wenn
ein Werkstück auf einige Millimeter Dicke spanabhebend
bearbeitet wird, ohne daß man Schneidelemente gegebenen
falls verwendet.
Wie zuvor angegeben ist, ist es beim spanabhebenden Bear
beiten des Werkstückes W mit der Sägemaschine 1 wichtig,
die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W zu bestimmen, um
dieses Werkstück effizient spanabhebend bearbeiten zu
können. Wenn insbesondere der Schneidvorgang mit hoher
Geschwindigkeit beim Werkstück begonnen wird, und das Werk
stück aus einem schwierig zu schneidenden Material, wie
einer Titanlegierung oder dergleichen besteht, können die
Zähne des Sägeblatts während der Bearbeitung brechen.
Daher wird nachstehend ein Verfahren zum Bestimmen der
Bearbeitbarkeit eines Werkstückes W näher erläutert.
Bei der Bestimmung der Bearbeitbarkeit des Werkstückes W
wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ein Schnitt in
einer Ausgangsposition H 0 an dem Werkstück W zu einer
speziellen Position H 1 unter speziellen Schneidbedingungen
J 1 ausgeführt. Bei den speziellen Schneidbedingungen J 1
handelt es sich vorzugsweise um eine Bewegungsgeschwindig
keit des Sägeblatts 7 (Laufgeschwindigkeit), die geringer
als eine Sägegeschwindigkeit ist, wenn eine übliche Säge
bearbeitung vorgenommen wird, sowie um die Schnittfläche
pro Zeitintervall (Schneidleistung), die kleiner als die
normale Schneidleistung ist, so daß die auf das Sägeblatt
7 einwirkende Belastung relativ gering ist.
Diese vorstehend genannte spezielle Schneidbedingungen J 1
erhält man dadurch, daß der Servomotor 41 unter der Steue
rung der Drehsteuereinrichtung 45 gesteuert wird, so daß
sie sich mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit dreht,
und daß der Schneidkopf 9 unter der Steuerung der Vorschub
steuereinrichtung 17 gesteuert wird, um eine Abwärtsbe
wegung mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit
auszuführen.
Bei der spanabhebenden Bearbeitung des Werkstückes W unter
speziellen Schneidbedingungen, wie die vorstehend genann
ten und mit J 1 bezeichneten, bewegt sich der Schneidkopf 9
von der maximalen Hubstellung nach unten, und wenn das
Sägeblatt 7 die Ausgangsposition H 0 erreicht, werden die
Sägegeschwindigkeit und die Abwärtsbewegungsgeschwindig
keit des Schneidkopfes nach Maßgabe der speziellen Be
dingungen J 1 gesteuert. Wann das Sägeblatt 7 die Ausgangs
position H 0 erreicht, wird mit Hilfe der Vorschubpositions
detektiereinrichtung 23 festgestellt. Da die Belastung,
die auf das Sägeblatt 7 ausgeübt wird, sich beträchtlich
ändert, wenn das Sägeblatt 7 das Werkstück W berührt, kann
man die Ausgangsposition H 0 auch dadurch feststellen, daß
die Belastungsänderung unter Anwendung der Detektierein
richtung 51 erfaßt wird.
Während der Abwärtsbewegung des Sägeblattes 7 von der
Ausgangsposition H 0 zu der speziellen Position H 1 wird
die rückwärtige Kraftkomponente des Schneidwiderstandes
mit Hilfe des Detektionssensors 73 für die rückwärtige
Kraftkomponente erfaßt, und die Hauptkraftkomponente des
Schneidwiderstandes wird mit Hilfe des Drehsensors 47,
der Detektiereinrichtung 51 oder dergleichen erfaßt. Auf
diese Weise läßt sich der Schneidwiderstand am Werkstück
W durch die Detektion der rückwärtigen Kraftkomponente
und der Hauptkraftkomponente bzw. Normalkraftkomponente
des Schneidwiderstandes bestimmen, und es läßt sich die
Bearbeitbarkeit des Werkstückes W bezüglich des jeweils
verwendeten Sägeblattes bestimmen.
Die rückwärtige Kraftkomponente und die Hauptkraftkompo
nente, die für den Schneidwiderstand festgestellt wurden,
können die momentanen rückwärtigen Kraftkomponenten und
die Hauptkraftkomponenten sein, wenn das Sägeblatt die
vorbestimmte Position H 1 erreicht, oder es kann sich auf
ein aufwendigeren oder gemittelten Wert der hinteren
Kraftkomponente und der Hauptkraftkomponente ausgehend
von der Anfangsschneidposition H 0 zu der vorbestimmten
Position H 1 handeln.
Zusätzlich kann die Bearbeitbarkeit des Werkstückes durch
Messen des Verschleißes an den Zähnen des Sägeblattes 7
unter Verwendung der Werkzeugverschleißmeßeinrichtung 89
detektiert werden, wenn die spezielle Position H 1 unter
den speziellen Schnittbedingungen J 1 erreicht wird, wobei
dieser ein Ersatz für die Detektion der hinteren Kraft
komponente und den Hauptkraftkomponenten des Schneid
widerstandes darstellt.
Auch kann die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W dadurch
festgestellt werden, daß mit Hilfe eines Zeitmessers 109
(wie in Fig. 1 gezeigt ist), der mit der CPU 21 verbunden
ist, die verstrichene Schneidzeit ausgehend von der An
fangsposition H 0 am Werkstück W zu der speziellen Position
H 1 unter den speziellen Schneidbedingungen J 1 gemessen
werden. Ferner kann anstatt der Messung der verstriche
nen Schneidzeit, wie dies vorstehend umrissen ist, die
Vorschubgeschwindigkeit des Sägeblattes 7 von Moment zu
Moment bezüglich des Werkstückes W von Zeit zu Zeit detek
tiert werden, und die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W
läßt sich dadurch bestimmen, daß die mittlere Vorschub
geschwindigkeit ausgehend von der Anfangsposition H 0 am
Werkstück W zu der speziellen Position H 1 ermittelt wird.
Auch kann in dem Fall, daß die spanabhebende Bearbeitung
ausgehend von der Anfangsposition H 0 unter den speziellen
Schneidbedingungen J 1 begonnen wurde, nach dem Verstreichen
einer festen Zeitperiode die Bearbeitbarkeit des Werk
stückes W dadurch bestimmt werden, daß die Bearbeitungs
größe (ausgeführte Arbeit) ausgeführt von dem Sägeblatt 7
detektiert wird, oder daß die Vorschubposition des Säge
blattes 7 bezüglich des Werkstückes W erfaßt wird.
Zusätzlich kann in dem Fall, bei dem eine der Schneidbe
dingungen, beispielsweise die Laufgeschwindigkeit des
Sägeblattes oder die Vorschubgeschwindigkeit des Schneid
kopfes konstant bleibt, die andere Schneidbedingung derart
gesteuert werden, daß der Schneidwiderstand einen speziel
len Wert hat, indem die letztgenannte Schneidbedingungen
(Laufgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit des Säge
blatts) erfaßt werden, so daß sich die Bearbeitung des
Werkstückes W auf diese Weise ermitteln läßt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Eingabeeinrichtung
111, wie eine Tastatur, zur Eingabe der Materialart und
der Form des Werkstückes W in CPU 21 vorgesehen, und eine
Ausgabeeinrichtung 113, wie ein CRT oder dergleichen, ist
mit einer Datenanzeige, beispielsweise für die gemessene
rückwärtige Kraftkomponente, die Hauptkraftkomponente
und dergleichen gekoppelt. Zusätzlich sind eine erste
Datenbank 115, eine zweite Datenbank 117, eine dritte
Datenbank 119 und eine vierte Datenbank 127 sowie eine
Ermittlungseinrichtung 123 mit der CPU 21 verbunden.
In der ersten Datenbank 115 werden Daten entsprechend den
hinteren und den Hauptkraftkomponenten des gemessenen
Schneidwiderstandes gespeichert, wenn das Werkstück W
unter speziellen Schneidbedingungen J 1 sowie während einer
speziellen Schneidzeit, und bei einer speziellen Vorschub
position spanabhebend bearbeitet wird, wobei eine Ver
schleißgröße der Zähne und dergleichen zuvor mittels
on-line-Übertragungsdaten für die jeweiligen Elemente,
wie der Typ des Sägeblatts 7, das Material, die Form, die
Abmessungen, die Härte und dergleichen des Werkstückes W
und ähnliches gespeichert sind. Zusätzlich werden neue
gemessene Daten für die hintere Kraftkomponente und die
Hauptkraftkomponente des Werkstückes, die Schneidzeit,
die Vorschubposition, die Verschleißgröße an den Zähnen
und dergleichen ebenfalls in der ersten Datenbank 115
als Grunddaten gespeichert.
Wenn daher das Werkstück W spanabhebend bearbeitet wird,
wird die Schneidbearbeitung des Werkstücks unter den
speziellen Schneidbedingungen begonnen, und eine der
Größen umfassend die rückwärtige Kraftkomponente, die
Hauptkraftkomponente, die Schneidzeit, die Vorschubposi
tion, die Verschleißgröße an den Zähnen und dergleichen,
wird gemessen. Durch Auslesen der Daten für die hintere
Kraftkomponente, die Hauptkraftkomponente, die Schneid
zeit, die Vorschubposition, die Verschleißgröße an den
Zähnen oder dergleichen, die zuvor in der ersten Daten
bank 115 als Grunddaten gespeichert sind, können dann die
gemessenen Daten mit den gespeicherten Daten verglichen
werden, um die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W zu be
stimmen. Selbst wenn in diesem Fall eine beträchtliche
Änderung bei dem Gefüge und der Härte des Werkstückes
vorhanden ist, oder wenn es sich bei dem Werkstück um
eine neuartige Stahlsorte handelt, deren Qualität nicht
bekannt ist, ist es nach wie vor möglich, die Bearbeitbar
keit genau zu bestimmen.
Eine nähere Erläuterung hiervon wird nachstehend gegeben.
In der ersten Datenbank 115 sind entsprechend den Fig.
3a und 3b beispielsweise die rückwärtigen Kraftkomponenten
als Grunddaten in Form eines Diagramms gespeichert, wenn
jedes Werkstück aus einer Mehrzahl von Werkstücken W (A),
W (B), W (C) und W (D) mit einem neuen Sägeblatt und einem
abgenutzten Sägeblatt (d.h. einem Sägeblatt, das am Ende
seiner Benutzungszeit ist), unter den speziellen Schneid
bedingungen J 1 spanabhebend bearbeitet wird.
Wenn daher Werkstück W auf die spezifische Position H 1
basierend auf den spezifischen Schneidbedingungen J 1 span
abhebend bearbeitet wird, und wenn das Sägeblatt 7 neu ist
und die rückwärtige Kraftkomponente beispielsweise mit
50 kg ermittelt wird, werden die Daten für die rückwärti
ge Kraftkomponente nach Fig. 3a, die in der ersten Daten
bank 115 gespeichert sind, ausgelesen und mit Hilfe einer
Ermittlungseinrichtung 123 verglichen, wobei sich bestimmen
läßt, daß die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W jener des
Werkstückes W (B) entspricht. Wenn andererseits das Säge
blatt 7 verwendet wird und dessen Zähne verschließen sind,
sowie das Werkstück W (B) geschnitten wird, wird der
Schneidwiderstand des Werkstückes W mit jenem des Werk
stückes W (B) nach Fig. 3b verglichen und es wird bestimmt.
ob die Standzeit des Sägeblattes 7 beendet ist oder nicht.
Wenn ferner unter Bezugnahme auf Fig. 3b herausgefunden
wird, daß, obgleich das Sägen des Werkstückes W (B) schwie
rig ist und das Sägen des Werkstückes W (A) möglich ist,
kann das Sägeblatt 7 in effektiver Weise genutzt werden.
Wenn man zusätzlich einen Vergleich mit den Daten für die
Standzeit der Sägeblätter vornimmt, kann man die Stand
zeiterwartungen des Sägeblattes 7 bestimmen.
Die Daten betreffend die Vorwahl der Schneidbedingungen J 4,
J 5, J 1 und der rückwärtigen Kraftkomponenten A 1, A 2 und
A 3 sind in der zweiten Datenbank 117 gespeichert, wie dies
in Fig. 4 gezeigt ist, um die Schneidbedingungen J 2 zu
bestimmen, wenn das Werkstück W einer Sägebearbeitung in
einer spezifischen Position H 1 unterzogen wird, wie dies
in Fig. 2 gezeigt ist.
Auch sind Daten für die Schneidbedingungen J 6, J 5, J 7
und die rückwärtigen Kraftkomponenten B 1, B 2 und B 3 in
der dritten Datenbank 119 gespeichert, wie dies in Fig. 5
gezeigt ist, um die Schneidbedingungen J 3 zu bestimmen,
wenn das Werkstück W einer Sägebearbeitung an der spezifi
schen Position H 2 nach Fig. 2 unterzogen wird.
Daten betreffend die Abmessungen und die Form des Werk
stückes W sowie des Grenzwertes der Fehlschnittsgröße mit
Hilfe des Sägeblattes sind in der vierten Datenbank 121
gespeichert.
Nachdem somit eine spanabhebende Bearbeitung des Werk
stückes W unter den speziellen Schneidbedingungen J 1 der
zuvor beschriebenen Weise ausgeführt worden ist, wird die
Bearbeitbarkeit des Werkstückes W an der spezifischen
Position H 1 bestimmt, und die Bedingungen J 2 für die span
abhebende Bearbeitung ausgehend von der Vorschubposition
H 1 zu der nächsten Vorschubposition H 2 werden bestimmt.
Ferner wird nach der Bestimmung der Bedingungen J 3 für die
spanabhebende Bearbeitung zu der nächsten Vorschubposition
Hn der Schneidvorgang am Werkstück W ausgehend von der
Vorschubposition H 2 zu der Vorschubposition Hn ausgeführt,
und das Werkstück W kann mit einer guten Effizienz ohne
eine zusätzliche Belastung am Sägeblatt 7 spanabhebend
bearbeitet werden.
Bei der nachstehenden Erläuterung wird auf das Flußdia
gramm nach Fig. 6 im Hinblick auf eine Sägebearbeitung
an einem Werkstück W Bezug genommen, bei der die Schneid
bedingungen für das Werkstück W aufeinanderfolgend be
stimmt werden.
Im Schritt S 1 werden nach Fig. 6 die Qualität, die Ab
messungen, die Form und dergleichen, die die Material
eigenschaften für das Werkstück W bestimmen, ausgewählt.
Im Schritt S 2 wird bestimmt, ob die Eigenschaften bzw. der Name des
Materials bereits registriert sind oder nicht. Wenn das
Material bzw. der Materialname bisher nicht registriert
ist, wird im Schritt S 3 der Materialname mit Hilfe der
Eingabeeinrichtung 111 eingegeben, und der Arbeitsablauf
wird mit dem Schritt S 4 fortgesetzt. Wenn im Schritt S 2
der Materialname bereits registriert ist, wird der pro
grammatische Ablauf direkt mit dem Schritt S 4 fortgesetzt.
Im Schritt S 4 wird der Grenzwert Ko des Fehlschnittes im
Werkstück W über die Eingabeeinrichtung 111 eingegeben
und in der vierten Datenbank 121 abgelegt.
Im Schritt S 5 folgt eine Auswahl, ob die Bearbeitbarkeit
des Werkstückes W bestimmt wird oder nicht. Wenn entschie
den wird, daß die Bearbeitbarkeit des Werkstückes W nicht
bestimmt wird, wird das Werkstück im Schritt S 6 manuell
spanabhebend bearbeitet. Wenn die Wahl getroffen wird,
daß die Bearbeitbarkeit des Werkstückes bestimmt wird,
wird im Schritt S 7 mit dem Grundschnitt zur Bestimmung
der Bearbeitbarkeit insbesondere für den Bearbeitungs
vorgang unter den spezifischen Schneidbedingungen J 1 be
gonnen.
Nach dem Beginn der spanabhebenden Bearbeitung wird in
dem Intervall, bis die Vorschubposition H 1 erreicht ist,
im Schritt S 8 die Bestimmung vorgenommen, ob die Stand
zeit des Werkstückes und/oder des Sägeblattes abgelaufen
sind oder nicht, indem die Größe des Fehlschnittes K
berücksichtigt wird. Insbesondere wird die tatsächliche
Größe des Fehlschnittes K, die mit Hilfe der Fehlschnitt
detektionseinrichtung 81 erfaßt worden ist, in die CPU 21
eingegeben. Die Fehlschnittgrenzwertdaten Ko, die in der
vierten Datenbank 121 abgelegt sind, werden zu der CPU
21 übergeben, und die tatsächliche Größe des Fehlschnitts
K und die Fehlschnittgrenzwertdaten Ko werden in einer
Ermittlungseinrichtung 123 verglichen. Wenn die tatsäch
liche Größe K des Fehlschnittes größer als der Fehl
schnittgrenzwert Ko ist, wird bestimmt, daß die Standzeit
abgelaufen ist (bei dieser Situation handelt es sich da
rum, daß das Werkstück und/oder das Sägeblatt den Zeit
punkt des Fehlschnitts auf Grund des Standzeitendes er
reicht hat) und der programmatische Ablauf wird mit dem
Schritt S 18 fortgesetzt. Aus dem Untermenü 1 des Schritts
S 18 werden die Materialänderung oder die Sägeblattände
rung oder sowohl die Material- als auch die Sägeblatt
änderung ausgewählt, und der programmatische Ablauf ist
abgeschlossen.
Wenn die tatsächliche Größe des Fehlschnittes innerhalb
des Fehlschnittgrenzwertes liegt, wird bestimmt, daß die
Standzeit des Werkstückes nicht beendet ist, und im
Schritt S 9 wird die Entscheidung getroffen, ob die Vor
schubposition die Position H 1 zur Bestimmung der nächsten
Schneidbedingung ist oder nicht. Wenn es sich hierbei
nicht um die Position H 1 handelt, kehrt der programma
tische Ablauf zu dem Schritt S 8 zurück.
Wenn die Entscheidung getroffen wird, daß es die Position
H 1 ist, erfolgt im Schritt S 10 eine Beurteilung, ob eine
spanhabhebende Bearbeitung mittels einer geeigneten
Schneidbedingung möglich ist oder nicht. Insbesondere
wird die rückwärtige Kraftkomponente des Schneidwider
standes an der entscheidungserheblichen Position H 1 mit
Hilfe des Detektionssensors 23 für die rückwärtige Kraft
komponente festgestellt. Die tatsächlich rückwärtige
Kraftkomponente, die mit (A) detektiert wird, wird in die
Ermittlungseinrichtung 123 eingegeben, die mit der CPU 21
verbunden ist. Dann werden Daten betreffend der zuvor
vorgegebenen Schneidbedingungen J 4, J 5, J 1 und der rück
wärtigen Kraftkomponenten A 1, A 2 und A 3 an der Position
H 1, die in der zweiten Datenbank 117 nach Fig. 4 abge
legt sind, in die Ermittlungseinrichtung 123 eingegeben.
In der Ermittlungseinrichtung 123 wird die tatsächliche
rückwärtige Kraftkomponente (A) mit der den rückwärtigen
Kraftkomponenten A 1, A 2 und A 3 verglichen, die in der
Datenbank 117 zusammen mit den zugeordneten Schneidbe
dingungen J 4, J 5, J 1 gespeichert sind. Wenn insbesondere
die momentane rückwärtige Kraftkomponente (A) 40 kg über
schreitet, ist die spanabhebende Bearbeitung unmöglich,
da keine Schneidbedingung der rückwärtigen Kraftkomponente
A von größer als 40 kg entspricht, und der programmatische
Ablauf wird mit dem Schritt S 18 fortgesetzt. Aus dem
Untermenü 1 werden im Schritt S 18 eine Materialänderung
und eine Sägeblattänderung, oder sowohl eine Material
änderung als auch eine Sägeblattänderung ausgewählt, und
der programmatische Ablauf ist abgeschlossen.
Wenn die tatsächliche rückwärtige Kraftkomponente (A) in
dem Bereich von 31 bis 40 kg liegt, wird entschieden, daß
die spanabhebende Bearbeitung unter der Schnittbedingung
J 1 ausgeführt wird. Wenn die Kraft (A) in dem Bereich von
21 bis 30 kg liegt, wird entschieden, daß die spanabhebende
Bearbeitung unter den Schneidbedingungen J 5 ausgeführt wird.
Wenn die Kraft (A) kleiner als 21 kg ist, wird entschieden,
daß die spanabhebende Bearbeitung unter den Schneidbe
dingungen J 4 ausgeführt wird.
Wenn daher beispielsweise die tatsächlich detektierte
rückwärtige Kraftkomponente (A) beispielsweise 25 kg be
trägt, dann wird beurteilt, daß eine spanabhebende Bear
beitung möglichst ist und die Schneidbedingungen J 2, aus
gehend von den Positionen H 1 zu der Position H 2 werden auf
die Schneidbedingungen J 5 der Datenbank im Schritt S 11
gesetzt.
Unter den Schneidbedingungen J 5 wird die spanabhebende
Bearbeitung fortgesetzt, und in dem Intervall bis zur
Unterscheidungsposition H 2 erfolgt die Beurteilung über
das Standzeitende auf Grund eines Fehlschnittes im Schritt
S 12 auf dieselbe Weise, als wenn eine Beurteilung im
Schritt S 8 vorgenommen wird. Wenn die Beurteilung dazu
führt, daß es sich um ein Fehlschnittende in der Position
H 2 handelt, erfolgt die Beurteilung über das Fehlschnitt
ende der Standzeit im Schritt S 5 auf dieselbe Weise, als
wenn eine Beurteilung im Schritt S 8 vorgenommen wird.
Wenn die Beurteilung dazu führt, daß es sich um das Ende
der Standzeit auf Grund des Fehlschnitts handelt, wird
der programmatische Ablauf mit dem Schritt S 18 fortge
setzt, um dieselbe wie zuvor beschriebene Bearbeitungs
abfolge durchzuführen. Wenn die Beurteilung negativ ist,
erfolgt eine Entscheidung im Schritt S 13, ob die Position
die Vorschubposition H 2 zur Bestimmung der dritten
Schnittbedingung J 3 ist oder nicht. Wenn es sich nicht um
die Position H 2 handelt, kehrt der programmatische Ablauf
zu dem Schritt S 12 zurück.
Wenn diese Position die Unterscheidungsposition H 2 ist,
erfolgt in einem Schritt S 14 eine Entscheidung, ob eine
spanabhebende Bearbeitung, ausgehend von der Position H 2
zu der Position H 3 unter geeigneten Schnittbedingung mög
lich ist. Insbesondere wird in der Unterscheidungsposition
H 2 die rückwärtige Kraftkomponente mit Hilfe der Detek
tionseinrichtung 73 für die rückwärtige Kraftkomponente
als Schneidwiderstand bestimmt. Die detektierte rück
wärtige Kraftkomponente, die mit (B) detektiert wird,
wird in die Ermittlungseinrichtung 123 eingegeben, die
mit der CPU 21 verbunden ist. Dann werden Daten betreffend
der zuvor gesetzten Schneidbedingungen J 6, J 5, J 7 und
der rückwärtigen Kraftkomponenten B 1, B 2 und B 3 an der
Position H 2, in der dritten Datenbank 119 nach Fig. 5
abgelegt sind, in die Ermittlungseinrichtung 123 einge
geben. Die tatsächliche rückwärtige Kraftkomponente (B)
wird mit den betreffenden Daten der zuvor gesetzten
Schneidbedingungen J 6, J 5, J 7 und der rückwärtigen Kraft
komponenten B 1, B 2, B 3 in der Ermittlungseinrichtung 123
verglichen. Wenn insbesondere die momentane rückwärtige
Kraftkomponente (B) 60 kg überschreitet, erfolgt die Ent
scheidung, daß es nicht möglich ist, die spanabhebende
Bearbeitung durchzuführen, da keine Schneidbedingung der
rückwärtigen Kraftkomponente von größer als 60 kg ent
spricht. Das Programm wird dann mit dem Schritt S 18 fort
gesetzt und die weitere Verarbeitung erfolgt wie zuvor
beschrieben.
Wenn die tatsächliche rückwärtige Kraftkomponente in dem
Bereich von 51 bis 60 kg liegt, wird entschieden, daß die
Schneidbearbeitung unter den Bedingungen J 7 im Schritt 15
ausgeführt werden kann. Auch wenn die momentane rückwärtige
Kraftkomponente in dem Bereich von 41 bis 50 kg liegt, wird
entschieden, daß die spanabhebende Bearbeitung unter den
momentanen Schneidbedingungen J 5 möglich ist. Wenn zusätz
lich die tatsächliche rückwärtige Kraftkomponente kleiner
als 41 kg ist, erfolgt die Entscheidung, daß die spanabhe
bende Bearbeitung unter den Bedingungen J 6 ausgeführt wer
den kann.
Wenn die tatsächliche rückwärtige Kraftkomponente (B) 45 kg
ist, dann wird entschieden, daß die spanabhebende Bearbei
tung möglich ist, und die Schneidbedingungen J 3 werden für
die Schneidbedingungen J 5 im Schritt S 15 gesetzt.
Unter den Schneidbedingungen J 5 wird die spanabhebende
Bearbeitung fortgesetzt, und es erfolgt eine Entscheidung,
ob die spanabhebende Bearbeitung im Schritt S 16 beendet
ist. Wenn die Entscheidung so ausgeht, daß eine spanabhe
bende Bearbeitung nicht beendet ist, dann wird in einem
Schritt S 17 entschieden, daß es sich um das Ende der Stand
zeit auf Grund von Fehlschnitt handelt. Wenn die Entschei
dung so lautet, daß kein Standzeitende auf Grund eines
Fehlschnittes ist, kehrt programmatische Ablauf zu dem
Schritt S 16 zurück.
Wenn sich bei der Entscheidung ergibt, daß die Standzeit
des Sägeblattes und/oder des Werkstückes abgelaufen ist,
wird der programmatische Ablauf mit dem Schritt S 18 fort
gesetzt, in dem eine Materialänderung, eine Sägeblatt
änderung oder sowohl eine Materialänderung als auch eine
Sägeblattänderung aus dem Untermenü 1 ausgewählt werden.
Dann ist der programmatische Ablauf beendet.
Wenn die Entscheidung im Schritt S 16 ergibt, daß ein span
abhebender Bearbeitungsvorgang beendet ist, dann wird der
programmatische Ablauf mit dem Schritt S 19 fortgesetzt,
in dem eine Beurteilung erfolgt, ob die nächste spanab
hebende Bearbeitung möglich ist oder nicht. Wenn die Beur
teilung dazu führt, daß die nächste spanabhebende Bearbei
tung nicht möglich ist, wird der programmatische Ablauf
mit dem Schritt S 18 fortgesetzt, in dem dieselbe wie zuvor
beschriebene Bearbeitungsweise erfolgt. Wenn die Beurtei
lung dazu führt, daß eine spanabhebende Bearbeitung möglich
ist, dann wird der programmatische Ablauf mit dem Untermenü 2
des Schritts S 20 fortgesetzt, in dem bestimmt wird, ob die
spanabhebende Bearbeitung unter den Bedingungen J 1, und
den fortgesetzten gleichen Bedingungen oder unter manuellen
Bedingungen vorgenommen werden soll, und eine Material
änderung, eine Sägeblattänderung oder sowohl eine Material
änderung als auch eine Sägeblattänderung werden ausgewählt,
oder es wird das Bearbeitungsende gewählt.
Wenn auf diese Weise die spanabhebende Bearbeitung an dem
Werkstück W vorgenommen wird, erfolgt diese spanabhebende
Bearbeitung unter geeigneten Bearbeitungsbedingungen, bei
spielsweise unter den Schneidbedingungen J 1, bei denen die
Belastung geringer als bei den üblichen Schneidbedingungen
ist, und der Schneidwiderstand wird an einer zuvor fest
gelegten Vorschubposition H 1 detektiert. Der tatsächliche
detektierte Schneidwiderstand und beispielsweise die rück
wärtige Kraftkomponente werden mit den Schneidwiderstands
daten, die zuvor in der zweiten Datenbank 117 abgelegt
sind, verglichen. Die geeigneten Schneidbedingungen J 2
lassen sich dann basierend auf dem Vergleichsergebnis be
stimmen.
Dann erfolgt eine spanabhebende Bearbeitung unter den ge
eigneten Schneidbedingungen J 2, und der tatsächliche
Schneidwiderstand, beispielsweise die rückwärtige Kraft
komponente, wird bei einer geeigneten Anzahl von Positio
nen beispielsweise an der Vorschubposition H 2 bestimmt.
Basierend auf dem Vergleichsergebnis des tatsächlichen
detektierten Schneidwiderstandes mit der rückwärtigen
Kraftkomponente der Schneidwiderstandsdaten, die zuvor in
der dritten Datenbank 119 abgelegt sind, werden die geeig
neten Schneidbedingungen J 3 bestimmt. Somit ist es möglich,
automatisch die Schneidbedingungen während der spanabheben
den Bearbeitung jedes Werkstücks W zu bestimmen und die
geeigneten Schneidbedingungen auszuwählen, die zu dem
jeweiligen Zerspanungszustand passen.
Ferner ist es bei dem Bearbeitbarkeitsdetektionsverfahren
und dem spanabhebenden Bearbeitungsverfahren gemäß dieser
bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung möglich,
die Hauptkraftkomponente anstelle der rückwärtigen Kraft
komponente als Schneidwiderstand zu detektieren, und es
ist auch möglich, sowohl die rückwärtige Kraftkomponente
als auch die Hauptkraftkomponente zu ermitteln. Auch ist
es möglich, anstatt des Schneidwiderstandes die Zeitdauer
der spanabhebenden Bearbeitung oder die Verschleißgröße an
den Zähnen des Sägeblattes zu detektieren, wenn eine span
abhebende Bearbeitung an einer spezifischen Position erfolgt
oder es kann die Vorschubposition oder die Bearbeitungs
größe ermittelt werden, wenn eine spanabhebende Bearbeitung
innerhalb eines speziellen Zeitraumes durchgeführt wird.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform nach der Erfindung ergibt, läßt sich die
Bearbeitbarkeit des Werkstückes leicht und zuverlässig
basierend auf den spezifischen Schneidbedingungen mit
Hilfe des Schneidwiderstandes oder der Schneidzeitdauer
oder der Verschleißgröße an den Zähnen des Sägeblattes
oder der Bearbeitungsgröße oder der Vorschubposition be
stimmen.
Wenn ferner eine Schneidbearbeitung an einem Werkstück
vorgenommen wird, erfolgt diese Schneidbearbeitung basie
rend auf den spezifischen Schneidbedingungen. An einer zuvor
festgelegten Vorschubposition werden der Schneidwiderstand,
die Schneidzeitdauer oder die Verschleißgröße an den Zähnen
des Sägeblattes bestimmt. Oder es wird die Bearbeitungs
größe oder die Vorschubposition bei einer vorbestimmten
Zeitdauer detektiert. Der tatsächlich detektierte Schneid
widerstand oder die Schneidzeitdauer oder die Verschleiß
größe an den Zähnen oder die Bearbeitungsgröße oder die
Vorschubposition wird mit den Daten für den Schneidwider
stand oder die Schneidzeitdauer, oder die Verschleißgröße
an den Zähnen oder die Bearbeitungsgröße für die Vorschub
position verglichen, die zuvor in einer Datenbank abgelegt
sind, und es lassen sich geeignete Schneidbedingungen
basierend auf diesem Vergleich bestimmen.
Dann wird die spanabhebende Bearbeitung unter den geeigne
ten Schneidbedingungen fortgesetzt, und die tatsächlichen
Schneidwiderstände werden weiterhin an einer Anzahl von
geeigneten Vorschubpositionen detektiert. Die tatsächlich
detektierten Schneidwiderstände werden mit den Daten für
die Schneidwiderstände, die zuvor in der Datenbank abge
legt sind, verglichen, und basierend auf den Vergleichs
ergebnissen werden geeignete Schneidbedingungen für die
folgenden Schritte der spanabhebenden Bearbeitung bestimmt.
Auch hier lassen sich die geeigneten Schneidbedingungen
unter Verwendung der Daten für die Schneidzeitdauer oder
die Verschleißgröße an den Zähnen oder die Bearbeitungs
größe oder die Vorschubposition, oder dergleichen anstatt
der Schneidwiderstandsdaten bestimmen. Somit ist es mög
lich, automatisch den Zerspanungszustand während der span
abhebenden Bearbeitung des jeweiligen Werkstückes zu
detektieren und die geeigneten Schneidbedingungen zu be
stimmen, die zu dem Zerspanungszustand passen.
Daher ist es möglich, das Werkstück ohne eine Überlastung
des Sägeblattes effektiv spanabhebend zu bearbeiten bzw.
zu schneiden.
Die vorstehenden Erläuterungen haben sich auf eine hori
zontale Bandsäge 1 als spanabhebende Bearbeitungsmaschine
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin
dung bezogen. Jedoch ist es auch möglich, das Verfahren
zum Detektieren der Bearbeitbarkeit des Werkstückes W für
viele unterschiedliche Arten von Werkzeugmaschinen zu ver
wenden, die spanabhebende Bearbeitungsvorgänge an einem
Werkstück W ausführen.
Wenn beispielsweise eine Drehmaschine verwendet wird, wie
dies schematisch in Fig. 7 gezeigt ist, ist ein Ende eines
Werkstückes W in einem frei drehbaren Spannfutter 127 an
der Drehmaschine 125 eingespannt. Das andere Ende des Werk
stückes ist gegebenenfalls mit Hilfe eines Drehzentrums
bzw. einer Spitze 129 unterstützt, und das Werkstück W
dreht sich mit einer speziellen Drehzahl (in 1/min). Eine
Führungsspindel 133 dreht sich mit Hilfe einer konstanten
Grundlastvorschubeinrichtung 131 und wird in Querrichtung
eines Werkzeughalters 135 zugestellt. Die spanabhebende
Bearbeitung des Werkstückes W erfolgt mit Hilfe eines
Schneidwerkzeugs 137, das an dem Werkzeughalter 135 ange
bracht ist, und zwar basierend auf einer gleichmäßigen
Schneidgröße H.
In diesem Fall ist Drehzahl des Spannfutters 127 eine spezi
fische Drehgeschwindigkeit und die Schnittgröße H ist
gleichmäßig. Zusätzlich erfolgt die spanabhebende Bear
beitung des Werkstückes W unter spezifischen Bedingungen,
unter denen die Belastung auf das Schneidwerkzeug 137 von
der konstanten Grundlastvorschubeinrichtung 131 gleich
mäßig ist.
Die Tatsache, daß das Schneidwerkzeug 137 das Werkstück W
auf eine gleichförmige Länge L spanabhebend bearbeitet,
wird mit Hilfe einer Meßeinrichtung 139, wie einer linearen
Bewegungsmeßeinrichtung oder einer Verschiebungsmeßein
richtung erfaßt. Die Messung eines Bearbeitungszeitinter
valls, innerhalb dessen eine spanabhebende Bearbeitung auf
einer gleichmäßigen Länge L durchführbar ist, wird eine
Zeitmeßeinrichtung 141 verwendet und die Bearbeitbarkeit
des Werkstückes W wird bestimmt.
Da insbesondere bei der bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung die Daten für das Schneidzeitintervall be
treffen die jeweiligen Abmessungsarten und die Material
qualitäten des Werkstückes zuvor in der ersten Datenbank
115 abgelegt sind, ist es möglich, die Bearbeitbarkeit des
Werkstückes W dadurch zu bestimmen, daß die zuvor
gespeicherten Daten in der ersten Datenbank 115 mit dem
Bearbeitungszeitintervall verglichen werden, wenn das Werk
stück W tatsächlich spanabhebend bearbeitet wird.
Ferner können bei dieser bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung zur Bestimmung der Bearbeitbarkeit des
Werkstückes W als zuvor in der ersten Datenbank 115 ge
speicherte Daten auch andere als die zuvor beschriebene
Bearbeitungszeitintervalldaten, wie der Schneidwiderstand
und der Vorschubweg pro konstanter Zeitintervalleinheit
als geeignete Daten verwendet werden.
Wenn das Werkstück W ferner lang ist, wird zur Verbesse
rung der Bearbeitungsleistung vorzugsweise die Vorschub
geschwindigkeit des Schneidwerkzeuges 107 während des
Bearbeitungsvorganges am Werkstück W erhöht. In diesem
Fall ist der Vorschub unter konstanter Belastung für das
Schneidwerkzeug 137 mit Hilfe der Vorschubeinrichtung (B)
beendet. Um die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerk
zeuges 137 während der Ausführungen eines spanabhebenden
Bearbeitungsvorganges am Werkstück zu verändern, wird der
Schneidwiderstand oder gegebenenfalls die Bearbeitungs
zeitperiode zur Ausführung der vorbestimmten Bearbeitungs
größe detektiert. Die detektierten Daten werden mit den
entsprechenden Daten, die zuvor in der zweiten Datenbank
unter Zuordnung zu den Schnittbedingungen gespeichert sind,
verglichen. Dann erfolgt eine Änderung der Vorschubge
schwindigkeit des Schneidwerkzeuges nach Maßgabe des Ver
gleichsergebnisses.
Wenn ferner der Schneidwiderstand oder dergleichen in einer
Mehrzahl von Vorschubpositionen detektiert wird, lassen
sich diese detektierten Daten mit Daten vergleichen, die
in einer Mehrzahl von Datenbanken unter Zuordnung zu den
Schneidbedingungen gespeichert sind. Dann erfolgt eine
Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs
in einer Mehrzahl von Vorschubpositionen nach Maßgabe des
Vergleichsergebnisses.
Bei jenem Bearbeitungsverfahren, bei dem die Vorschubge
schwindigkeit des Schneidwerkzeuges 137 in einer Mehrzahl
von Vorschubpositionen verändert wird, um einen Schneid
vorgang am Werkstück auszuführen, erhält man eine effektive
spanabhebende Bearbeitung, da sich schwarze Flächen am
Werkstück durch die Drehmaschine vermeiden lassen, wenn
eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit nicht gefordert wird.
Ferner läßt sich diese Art des spanabhebenden Bearbei
tungsverfahrens auch bei spanabhebenden Bearbeitungsma
schinen anwenden, die ähnlich wie eine Drehmaschine arbeiten.
Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1 sind eine fünfte Daten
bank 143, eine sechste Datenbank 145 und eine siebte
Datenbank 147 sowie ein Menüspeicher 149, in dem ein Menü
betreffend das Material, die Form und die Abmessungen des
Werkstückes abgelegt sind, mit der CPU 21 verbunden. Zu
sätzlich ist ein Verarbeitungsprogrammspeicher 151 zur
Aktivierung der horizontalen Bandsäge 1 vorgesehen, wobei
Schneidbedingungen von der Eingabeeinrichtung 111 einge
geben werden können, die mit der CPU 21 verbunden ist.
Nach Fig. 8 sind jeweils Daten betreffend das Material,
die Abmessungen, die Form des Werkstückes oder der Schneid
bedingungen, Daten für die rückwärtige Kraftkomponente
in Beziehung zu der Verschleißgröße an dem Sägeblatt 7
in der fünften Datenbank 143 als Grunddaten abgelegt. In
Fig. 8 ist die Verschleißgröße Mo, die der rückwärtigen
Kraftkomponente Po zugeordnet ist, der Grenzwert des Ver
schleißes. Durch Vergleichen der tatsächlich detektierten
Gegendruckkomponente P mit dem zuvor gesetzten Wert Po
erhält man somit eine Bestimmung, ob das Sägeblatt 7
innerhalb seines Standzeitbereiches oder nicht benutzt
werden kann.
Nach Fig. 9 sind für die jeweiligen Materialien, Abmessun
gen, die Form des Werkstückes W oder die Schneidbedingungen
Daten für die Größe des Fehlschnittes in Beziehung zu der
Verschleißgröße am Sägeblatt 7 in der sechsten Datenbank
145 als Grunddatenbank abgelegt. In Fig. 9 ist die Ver
schleißgröße Mo, die der Fehlschnittgröße Ko zugeordnet
ist, der Grenzwert des Verschleißes. Wenn somit die tat
sächlich detektierte Fehlschnittgröße K und die zuvor
gesetzte Größe Ko vergleicht, erhält man eine Bestimmung,
ob das Sägeblatt 7 innerhalb seines Standzeitbereiches
genutzt werden kann oder nicht. Ferner kann in diesem Fall
natürlich auch die Fehlschnittgröße vorausgesagt werden.
Nach Fig. 10 sind für das jeweilige Material, die Abmes
sungen, die Form des Werkstückes W und die Schneidbedin
gungen Daten für den aufsummierten Schnittbereich betref
fend die Verschleißgröße an dem Sägeblatt 7 in einer sieb
ten Datenbank 147 als Grunddaten abgelegt. In Fig. 10
ist der akkumulierte Schnittbereich Co, der dem Verschleiß
Mo zugeordnet ist, der Grenzwert des akkumulierten Be
reiches. Wenn man somit die tatsächlich aufsummierte
Schnittfläche C mit dem zuvor gesetzten Wert Co vergleicht,
erhält man eine Bestimmung, ob das Sägeblatt 7 innerhalb
seines Standzeitbereiches genutzt werden kann oder nicht.
Der Vergleich der tatsächlich detektierten Werte der
rückwärtigen Kraftkomponente P, der Fehlschnittgröße K
oder der aufsummierten Schnittfläche C mit den zuvor ge
setzten Werten Po, Ko oder Co jeweils erfolgt in der
Ermittlungseinrichtung 123.
Nachstehend wird ein spanabhebender Bearbeitungsvorgang
mit Hilfe einer Sägemaschine der zuvor umrissenen Bauart
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 11 er
läutert. In einem Schritt S 1 werden zuerst die Schneid
bedingungen J 2 für das Werkstück W, wie zuvor angegeben,
ausgehend von der spanabhebenden Bearbeitung, die an dem
Werkstück W mit Hilfe des Sägeblatts 7 ausgeführt worden
ist, basierend auf den spezifischen Schneidbedingungen
J 1 gesetzt, die ein geringfügig geringere Belastung als
unter normalen Schneidbedingungen darstellen.
Im Schritt 2 erfolgen die Einstellungen für die rück
wärtige Kraftkomponente Po, die Fehlschnittgröße Ko und
den aufsummierten Schnittbereich Co bezüglich der Grenz
größe des Verschleißes Mo für das Sägeblatt 7, die zuvor
bei dem Werkstück W entsprechend den Diagrammen nach den
Fig. 8, 9 und 10 gesetzt wurden. Die entsprechenden
Daten sind in der fünften Datenbank 143, in der sechsten
Datenbank 145 und der siebten Datenbank 147 abgelegt.
Im Schritt 3 (nachdem die Daten für die spanabhebende
Bearbeitung des Werkstückes W unter geeigneten Schneid
bedingungen J 2 über die Eingabeeinrichtung 111 eingegeben
wurden) führt die horizontale Bandsäge 1 basierend auf
einem Verarbeitungsprogramm, das im Verarbeitungsprogramm
speicher 151 gespeichert ist, die spanabhebende Bearbei
tung im Werkstück W unter den Schneidbedingungen J 2 aus.
Während der spanabhebenden Bearbeitung des Werkstücks W
unter den Schneidbedingungen J 2 erfolgt im Schritt S 4 die
Bestimmung, ob das Ende der Standzeit auf Grund des Fehl
schnittes auftreten könnte oder nicht. Insbesondere wird
eine zugeordnete graphische Darstellung, die in der
sechsten Datenbank 145 abgelegt ist, in die Ermittlungs
einrichtung 123 entsprechend Fig. 9 eingegeben, und die
tatsächlich detektierte Fehlschnittgröße K aus der Fehl
schnittdetektiereinrichtung 81 wird angegeben. Die tat
sächlich detektierte Fehlschnittgröße K wird mit der Fehl
schnittgröße Ko verglichen, die in dem zugeordneten Diagramm
nach Fig. 9 vorgegeben ist.
Wenn die Bestimmung erfolgt, daß die tatsächlich detek
tierte Fehlschnittgröße K größer als die vorgegebene Fehl
schnittgröße Ko ist, da das Sägeblatt 7 das Ende seiner
Standzeit erreicht hat, erfolgt im Schritt S 5 eine Beurtei
lung, ob die spanabhebende Bearbeitung fortgesetzt wird
oder nicht. Wenn entschieden wird, daß die spanabhebende
Bearbeitung nicht fortgesetzt wird, ist die spanabhebende
Bearbeitung beendet. Wenn entschieden wird, daß die span
abhebende Bearbeitung fortgesetzt wird, wird der programma
tische Arbeitsablauf mit dem Schnitt S 11 fortgesetzt und
ein anderes Werkstück W oder ein anderes Sägeblatt 7 wird
aus dem in der Menükartei 149 abgelegten Menü ausgewählt.
Der programmatische Arbeitsablauf kehrt dann zu den Ver
arbeitungen nach dem Schritt S 1 zurück.
Wenn im Schritt S 4 bestimmt wird, daß die tatsächlich
detektierte Fehlschnittgröße K nicht die vorgegebene
Fehlschnittgröße Ko erreicht, wird der programmatische
Arbeitsablauf mit dem Schritt S 6 fortgesetzt. In diesem
Fall kann unter Berücksichtigung der tatsächlich detek
tierten Fehlschnittgröße K und seiner Lage im Diagramm nach
Fig. 9 die zu erwartende Standzeit des Sägeblatts 7 vor
ausgesagt werden.
Im Schritt S 6 wird bestimmt, ob eine Zunahme der rück
wärtigen Kraftkomponente P aufgetreten ist oder nicht, die
mittels des Detektionssensors 73 für die rückwärtige Kraft
komponente erfaßt wird. Es wird bestimmt, daß die tatsäch
lich detektierte rückwärtige Kraftkomponente P mehr als
die bereits detektierte rückwärtige Kraftkomponente zuge
nommen hat und in diesem Fall wird der programmatische
Arbeitsablauf mit dem Schritt S 7 fortgesetzt. Es wird dann
bestimmt, ob das Sägeblatt 7 sein Standzeitende basierend
auf der rückwärtigen Kraftkomponente P erreicht hat oder
nicht.
Insbesondere wird ein Diagramm nach Fig. 8, das in der
fünften Datenbank 143 abgelegt ist, in die Ermittlungsein
richtung 123 eingegeben und es wird beispielsweise die
tatsächlich detektierte rückwärtige Kraftkomponente P von
dem Detektionssensor 73 für die rückwärtige Kraftkomponente
ebenfalls eingegeben. Die tatsächlich detektierte rück
wärtige Kraftkomponente P wird dann mit der rückwärtigen
Kraftkomponente Po verglichen, die entsprechend dem Dia
gramm nach Fig. 8 vorgegeben ist.
Wenn die Bestimmung ergibt, daß die tatsächlich detektierte
rückwärtige Kraftkomponente P größer als die vorgegebene
rückwärtige Kraftkomponente Po ist, da das Sägeblatt 7
das Ende seiner Standzeit erreicht hat, wird der program
matische Ablauf mit dem Schritt S 5 fortgesetzt und die zuvor
angegebenen Verarbeitungen werden ausgeführt.
Im Schritt S 6, in dem bestimmt wird, daß die momentan tat
sächlich detektierte rückwärtige Kraftkomponente P um nicht
mehr als die bereits detektierte rückwärtige Kraftkompo
nente angestiegen ist oder im Schritt S 7 bestimmt wird,
daß die tatsächlich detektierte rückwärtige Kraftkomponente
P nicht den Wert der vorgegebenen rückwärtigen Kraftkompo
nente Po erreicht hat, wird der programmatische Ablauf
mit dem Schritt S 8 fortgesetzt. In diesem Fall kann unter
Berücksichtigung der tatsächlich detektierten rückwärtigen
Kraftkomponente P und ihre Lage auf den Liniendiagramm in
Fig. 8 die Standzeit des Sägeblattes 7 vorausgesagt werden.
Im Schritt S 8 wird bestimmt, ob das Sägeblatt 7 das Ende
seiner Standzeit erreicht hat oder nicht, und zwar basie
rend auf dem Schnittbereich. Insbesondere werden die Daten
nach Fig. 10, die in der siebten Datenbank 147 abgelegt
sind, in die Ermittlungseinrichtung 123 eingegangen, und
beispielsweise wird durch den Schnittbereich und die An
zahl der spanabhebenden Bearbeitungen basierend auf den
Wegen am Werkstück W der tatsächlich detektierte akkumu
lierte Schnittbereich C eingegeben. Die tatsächlich detek
tierte akkumulierte Schnittfläche C wird mit dem Schnitt
bereich Co verglichen, der gemäß dem Diagramm nach Fig.
10 vorgegeben ist.
Wenn die Bestimmung dazu führt, daß der tatsächlich detek
tierte akkumulierte Schnittbereich C größer als der vorge
gebene Schnittbereich Co ist, da das Sägeblatt 7 das Ende
seiner Standzeit erreicht hat, wird der programmatische
Ablauf mit dem Schritt S 5 fortgesetzt, und die vorstehend
angegebenen Verarbeitungen werden im Schritt 11 ausgeführt.
Der programmatische Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S 1
zurück.
Wenn die Bestimmung dazu führt, daß der tatsächlich detek
tierte akkumulierte Schnittbereich C nicht den Wert des
vorgegebenen Schnittbereiches Co erreicht hat, wird der
programmatische Ablauf mit dem Schritt S 9 fortgesetzt. In
diesem Fall kann ferner unter Berücksichtigung des tat
sächlich detektierten, akkumulierten Schnittbereiches C
und seiner Lage in dem Diagramm nach Fig. 10 die Stand
zeit des Sägeblattes 7 vorausgesagt werden.
Im Schritt S 9 wird bestimmt, ob die spanabhebende Bearbei
tung am Werkstück W fortgesetzt wird oder nicht. Wenn hier
bei entschieden wird, daß die spanabhebende Bearbeitung
am Werkstück W fortgesetzt wird, kehrt der programmatische
Ablauf zu den Verarbeitungen nach dem Schritt S 1 zurück,
und die Verarbeitung wird auf dieselbe wie zuvor beschrie
bene Weise wiederholt durchgeführt.
Wenn ermittelt wird, daß die spanabhebende Bearbeitung
am Werkstück W nicht fortgesetzt wird (z.B. daß die span
abhebende Bearbeitung beendet ist), werden im Schritt S 10
die rückwärtige Kraftkomponente P und die Verschleißgröße
A gemessen und gespeichert.
Im Schritt S 5 erfolgt die Entscheidung, ob die spanabhebende
Bearbeitung fortgesetzt wird oder nicht. Wenn hierbei ent
schieden wird, daß die spanabhebende Bearbeitung fortge
setzt wird, wird der programmatische Ablauf mit dem
Schritt S 11 fortgesetzt und aus dem in der Menükartei 149
abgelegten Menü wird ein anderes Werkstück W und/oder ein
anderes Sägeblatt 7 ausgewählt und der programmatische
Arbeitsablauf kehrt zu dem Schritt S 1 zurück.
Hierbei werden während der spanabhebenden Bearbeitung des
Werkstücks W mit dem Sägeblatt 7 die tatsächlich rück
wärtige Kraftkomponente oder die Fehlschnittgröße an einer
geeigneten Bearbeitungsposition oder der aufsummierte
Schnittbereich detektiert und diese tatsächlich detektierte
rückwärtige Kraftkomponente oder die Fehlschnittgröße oder
der aufsummierte Schnittbereich werden mit Daten der rück
wärtigen Kraftkomponente, der Fehlschnittgröße oder des
aufsummierten Schnittbereichs verglichen, die zuvor in
den fünften, sechsten und siebten Datenbanken unter Zuord
nung der Verschleißgröße am Sägeblatt 7 abgelegt sind.
Hierdurch wird ermöglicht, daß automatisch, genau und
zuverlässig sowie in leichter Weise vorausgesagt werden
kann, ob das Sägeblatt 7 das Ende seiner Standzeit er
reicht, oder an welcher Stelle das Sägeblatt das Ende
seiner Standzeit später erreichen wird. Somit kann man
das Sägeblatt 7 wesentlich besser als bisher ausnutzen,
und es lassen sich genaue und effiziente spanabhebende
Bearbeitungen in verbesserter Weise ausführen.
Ferner ist als Verfahren zur Bestimmung des Erreichens des
Endes der Standzeit des Sägeblattes 7 nicht auf die zuvor
beschriebene bevorzugte Ausführungsform nach der Erfin
dung beschränkt. Entsprechende Änderungen können ent
sprechend anderen Betriebsweisen der Ausführungsformen
nach der Erfindung vorgenommen werden.
Beispielsweise kann nach der Ausführung der spanabhebenden
Bearbeitung am Werkstück W mit Hilfe des Sägeblattes 7
die Oberflächenrauhigkeitsmeßeinrichtung 91, die am
Schneidkopf 9 vorgesehen ist, in Kontakt mit der Stirn
fläche des Werkstückes W gebracht werden, um die Ober
flächenrauhigkeit festzustellen, und wenn man diese
Oberflächenrauhigkeitsdaten mit Daten der Oberflächen
rauhigkeit unter Bezugnahme auf die Verschleißgröße
des Sägeblattes 7, die in einer Datenbank abgelegt sind,
vergleicht, kann man automatisch, genau und zuverlässig
sowie auf einfache Weise bestimmen, ob das Sägeblatt 7
das Ende seiner Standzeit erreicht hat oder an welcher
Stelle oder zu welchem Zeitpunkt das Sägeblatt 7 das Ende
seiner Standzeit später erreichen wird.
Wenn man ferner ein Schneidintervall oder eine Schneid
leistung anstelle des aufsummierten Schnittbereiches
detektiert und diese detektierten Daten mit Daten des
Schneidintervalles oder der Schneidleistung oder dergleichen,
die zuvor in einer entsprechenden Datenbank unter Zuord
nung zu der Vergleichsgröße des Sägeblattes 7 oder unter
Zuordnung zu der spanabhebenden Bearbeitung abgelegt hat,
vergleicht, ist es möglich, die zu erwartende Standzeit
des Sägeblattes 7 vorauszusagen.
Auch ist es möglich, das Ende der Standzeit des Sägeblattes
7 dadurch vorauszusagen, daß man die Biegung, Vibration,
das Geräusch und die Temperatur des Sägeblattes 7 unter
Verwendung des Biegesensors 83, des Vibrationssensors 93,
des Geräuschsensors 95 und des Temperatursensors 97 je
weil detektiert und die gemessenen Ergebnisse mit Daten
über die Biegung, die Vibration, das Geräusch und die
Temperatur in Beziehung zu der Verschleißgröße oder in
bezug zur dem Schneidwiderstand vergleicht, die zuvor in
einer Datenbank abgelegt sind.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß während
der spanabhebenden Bearbeitung des Werkstückes mit Hilfe
des Sägeblattes beispielsweise die tatsächlich rückwärtige
Kraftkomponente oder die Fehlschnittgröße in einer geeig
neten Bearbeitungsposition oder der aufsummierte Schnitt
bereich oder dergleichen detektiert wird und diese tat
sächlich detektierte rückwärtige Kraftkomponente oder die
Fehlschnittgröße oder der aufsummierte Schnittbereich
oder dergleichen mit Daten für die rückwärtige Kraftkompo
nente, die Fehlschnittgröße oder den aufsummierten Schnitt
bereich verglichen wird. Auf Grund des Vergleichsergeb
nisses kann man dann automatisch, genau, zuverlässig und
auf einfache Weise bestimmen, ob das Sägeblatt das Ende
seiner Standzeit erreicht hat oder an welcher Stelle
oder zu welchem Zeitpunkt das Sägeblatt später das Ende
der Standzeit erreichen wird. Auf diese Weise läßt sich
das Sägeblatt besser als bisher ausnutzen, und es lassen
mit verbesserter Präzision und Effizienz spanabhebende
Bearbeitungsvorgänge ausführen.
Claims (6)
1. Bearbeitbarkeitdetektionsverfahren für ein Werkstück,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
spanabhebende Bearbeitung eines Werkstücks basierend auf spezifischen Schneidbedingungen,
Detektieren des Schneidwiderstandes während der Schneidbearbeitung oder der Schneidzeit oder der Werkzeug verschleißgröße, wenn eine spanabhebende Bearbeitung zu einer spezifischen Position des Werkstückes vorgenommen wird, oder Detektieren der Vorschubposition des Schneid werkzeuges am Werkstück oder der Bearbeitungsgröße des Schneidwerkzeuges nach einer spezifischen Schneidzeit, und
Vergleichen der detektierten Daten mit entsprechen den Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind.
spanabhebende Bearbeitung eines Werkstücks basierend auf spezifischen Schneidbedingungen,
Detektieren des Schneidwiderstandes während der Schneidbearbeitung oder der Schneidzeit oder der Werkzeug verschleißgröße, wenn eine spanabhebende Bearbeitung zu einer spezifischen Position des Werkstückes vorgenommen wird, oder Detektieren der Vorschubposition des Schneid werkzeuges am Werkstück oder der Bearbeitungsgröße des Schneidwerkzeuges nach einer spezifischen Schneidzeit, und
Vergleichen der detektierten Daten mit entsprechen den Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind.
2. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung mit Hilfe
einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine an einem Werk
stück, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
- (a) Anfangen der spanabhebenden Bearbeitung eines Werk stückes basierend auf spezifischen Schneidbedingungen,
- (b) Detektieren des Schneidwiderstandes an einer vorgegebenen Vorschubposition an einem Werkstück oder des Schneidzeitintervalls oder der Werkzeugverschleißgröße, wenn eine spanabhebende Bearbeitung zu einer fest vorgege benen spezifischen Position am Werkstück ausgeführt worden ist, oder der Vorschubposition des Bearbeitungswerkzeuges an dem Werkstück oder der Bearbeitungsgröße des Bearbei tungswerkzeuges nach einer spezifisch vorgegebenen Schneid zeit,
- (c) Vergleichen der entsprechend detektierten Daten mit entsprechenden Daten, die in einer Datenbank gespei chert sind, wobei die gespeicherten Daten Schneidwider standsdaten an der Vorschubposition des Werkstücks, Schneid zeitintervallsdaten oder Werkzeugverschleißdaten sind, wenn eine spanabhebende Bearbeitung bis zu einer spezifi schen Position des Werkzeuges vorgenommen wird, oder die Vorschubpositionsdaten oder die Bearbeitungsgrößendaten nach der spezifischen Schneidzeit sind,
- (d) Bestimmen von geeigneten Schneidbedingungen basierend auf dem Vergleichsergebnis, und
- (e) Durchführen einer spanabhebenden Bearbeitung an dem Werkstück unter den bestimmten Schneidbedingungen.
3. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung mit Hilfe
einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine an einem Werk
stück nach Anspruch 1, das ferner nach dem Schritt (e)
des Anspruches 2 die folgenden Schritte aufweist:
Detektieren des Schneidwiderstandes an weiteren Vorschubpositionen oder des Zeitintervalls oder der Ver schleißgröße des Werkzeuges bei einer spanabhebenden Bear beitung bis zu weiteren spezifischen Positionen, oder Detektieren der Vorschubpositionen des Schneidwerkzeugs oder der Bearbeitungsgröße des Schneidwerkzeugs nach Ab lauf eines weiteren spezifisch vorgegebenen Zeitintervalls,
Vergleichen der entsprechend zu diesem Zeitpunkt detektierten Daten mit entsprechenden Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind,
Bestimmen von weiteren Schneidbedingungen, basie rend auf den Vergleichsergebnissen zu diesem Zeitpunkt,
Durchführen einer spanabhebenden Bearbeitung am Werkstück unter diesen bestimmten Schneidbedingungen.
Detektieren des Schneidwiderstandes an weiteren Vorschubpositionen oder des Zeitintervalls oder der Ver schleißgröße des Werkzeuges bei einer spanabhebenden Bear beitung bis zu weiteren spezifischen Positionen, oder Detektieren der Vorschubpositionen des Schneidwerkzeugs oder der Bearbeitungsgröße des Schneidwerkzeugs nach Ab lauf eines weiteren spezifisch vorgegebenen Zeitintervalls,
Vergleichen der entsprechend zu diesem Zeitpunkt detektierten Daten mit entsprechenden Daten, die in einer Datenbank gespeichert sind,
Bestimmen von weiteren Schneidbedingungen, basie rend auf den Vergleichsergebnissen zu diesem Zeitpunkt,
Durchführen einer spanabhebenden Bearbeitung am Werkstück unter diesen bestimmten Schneidbedingungen.
4. Verfahren zur spanabhebenden Bearbeitung mit Hilfe
einer spanabhebenden Bearbeitungsmaschine an einem Werk
stück nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die anfänglichen Schneidbedingungen
am Werkstück aus der Gruppe von Schneidbedingungen ausge
wählt wird, die schwer zu bearbeitende Materialien, leicht
zu bearbeitende Materialien und mittelmäßig zu bearbeitende
Materialien umfaßt, und daß jeweils die Schneidbedingungen
ausgewählt werden, die entsprechend der Bearbeitbarkeit
des Materials für das Werkzeug geeignet sind.
5. Verfahren zum Bestimmen des Standzeitendes eines
Sägeblatts, gekennzeichnet durch folgende
Schritte:
Durchführen eines Schneidvorganges an einem Werk stück mit einer Sägemaschine,
Detektieren der Fehlschnittgröße während der Schneid bearbeitung oder nach Beendigung der Schneidbearbeitung, und
Vergleichen der detektierten Daten mit Daten für die Fehlschnittgröße für das Sägeblatt am Ende der Standzeit.
Durchführen eines Schneidvorganges an einem Werk stück mit einer Sägemaschine,
Detektieren der Fehlschnittgröße während der Schneid bearbeitung oder nach Beendigung der Schneidbearbeitung, und
Vergleichen der detektierten Daten mit Daten für die Fehlschnittgröße für das Sägeblatt am Ende der Standzeit.
6. Verfahren zum Bestimmen des Endes der Standzeit
eines Sägeblattes, gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
Durchführen eines Schneidvorganges an einem Werk stück mit einer Sägemaschine, die das Sägeblatt enthält,
Detektieren des akkumulierten Schnittbereichs oder der Dauer der Schnittzeit bis zur Schneidposition, zu der das Sägeblatt vorgeschoben worden ist oder des tatsäch lichen Schneidverhältnisses oder des Verschleißes am Sägeblatt an einer geeigneten Vorschubposition, und
Vergleichen der detektierten Daten mit Daten für den akkumulierten Schnittbereich des Schneidzeitintervalls, des Schneidverhältnisses oder der Verschleißgröße des Sägeblattes für das Sägeblatt am Ende der Standzeit.
Durchführen eines Schneidvorganges an einem Werk stück mit einer Sägemaschine, die das Sägeblatt enthält,
Detektieren des akkumulierten Schnittbereichs oder der Dauer der Schnittzeit bis zur Schneidposition, zu der das Sägeblatt vorgeschoben worden ist oder des tatsäch lichen Schneidverhältnisses oder des Verschleißes am Sägeblatt an einer geeigneten Vorschubposition, und
Vergleichen der detektierten Daten mit Daten für den akkumulierten Schnittbereich des Schneidzeitintervalls, des Schneidverhältnisses oder der Verschleißgröße des Sägeblattes für das Sägeblatt am Ende der Standzeit.
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