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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung
der Lebensdauer eines komplexen Werkzeugs, das eine Vielzahl von
Einsätzen auf
einem einzigen Halterteil aufweist und damit in der Lage ist, eine
Drehbearbeitung und eine durch ein Rotationswerkzeug erfolgende
Bearbeitung, wie z.B. die Bearbeitung durch Bohren / Fräsen, mit
einem Werkzeug auszuführen
(Die so genannte "Fräsbearbeitung" schließt in der
vorliegenden Beschreibung normalerweise auch die Bearbeitung mit
einem Bohrfräser
ein, was der Bedeutung von Fräsbearbeitung
gleichkommt).
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Ein
Vorschlag aus jüngster
Zeit besteht darin, dass ein komplexes Werkzeug verwendet wird, welches
eine Vielzahl von Einsätzen
in ein einziges Werkzeug einsetzt, und dass die Drehbearbeitung sowie
die durch ein Rotationswerkzeug erfolgende Bearbeitung, wie z.B.
die Bearbeitung durch Bohren / Fräsen, wahlweise unter Verwendung
dieser Einsätze
für die
Bearbeitung eines Werkstücks
durchgeführt
wird, um sich so die Mühe
mit der Werkzeugauswechslung zu sparen und die Bearbeitungseffizienz zu
verbessern.
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Allerdings
ist das Problem, wie man die Lebensdauer des mit einer Vielzahl
von Einsätzen
bestückten,
komplexen Werkzeugs überwachen
kann, bis jetzt noch nicht gelöst
worden. Deshalb besteht zunehmend der Wunsch, ein effektives Verfahren
zur Überwachung
der Lebensdauer zu entwickeln.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Überwachung der
Lebensdauer des komplexen Werkzeugs bereitzustellen, mit dem man
in der Lage ist, die Überwachung
der Lebensdauer des mit einer Vielzahl von Einsätzen bestückten, komplexen Werkzeugs
ordnungsgemäß durchzuführen, wobei
die oben erwähnten
Umstände
in Betracht gezogen werden.[0004]
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Das
US-Patent 5 485 391 offenbart ein Beispiel für die Überwachung der voraussichtlichen
Nutzungsdauer von Werkzeugen, die beweglich an einem Revolverkopf
befestigt sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG Die Ziele der Erfindung werden durch das Verfahren nach
Anspruch 1 erreicht.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 1 kann die Bearbeitung mit dem komplexen Werkzeug
sofort angehalten werden, wenn nur ein Einsatz aus der Vielzahl
der Einsätze,
die das komplexe Werkzeug aufweist, das Ende der Lebensdauer erreicht.
Damit kann eine solche Situation vermieden werden, in der die Bearbeitungsgenauigkeit
durch die fortgesetzte Nutzung eines Einsatzes, dessen Lebensdauer
abgelaufen ist, verringert wird. Da das Bearbeitungszeitelement
in jeden Einsatz eingebaut wird, können die Einsätze, die
das Ende der Lebensdauer erreichen, und andere Einsätze des
gleichen komplexen Werkzeugs eindeutig voneinander unterschieden
werden. Aus diesem Grunde kann das komplexe Werkzeug durch die Auswechslung
nur eines Einsatzes, dessen Lebensdauer abgelaufen ist, unverzüglich wieder
für die
Bearbeitung verwendet werden. So wird die Leerlaufzeit verkürzt und
die Instandhaltung des Werkzeugs erleichtert.
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Die
Erfindung nach Anspruch 2 ist das Verfahren zur Überwachung der Lebensdauer
des komplexen Werkzeugs, wobei das erwähnte Bearbeitungszeitelement
die Benutzungszeit für
die Verwendung des Einsatzes bei der Bearbeitung eines Werkstücks ist.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 2 kann der Ablauf der Lebensdauer jedes Einsatzes
korrekt überwacht
werden, da das zu integrierende Bearbeitungszeitelement die Benutzungszeit
des Einsatzes ist.
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Die
Erfindung nach Anspruch 3 ist das Verfahren zur Überwachung der Lebensdauer
des komplexen Werkzeugs, wobei das erwähnte Bearbeitungszeitelement
die Anzahl der durch den Einsatz bearbeiteten Werkstücke ist.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 3 ist das zu integrierende Bearbeitungszeitelement
die Anzahl der durch den Einsatz bearbeiteten Werkstücke. Wenn
viele gleiche Werkstücke
bearbeitet werden, kann der Ablauf der Lebensdauer des komplexen
Werkzeuges durch die Anzahl der bearbeiteten Werkstücke überwacht
werden. Somit ist es nicht erforderlich, die Bearbeitungszeit gesondert
zu messen, und ihre Überwachung
ist mühelos.
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Die
Erfindung nach Anspruch 4 ist das Verfahren zur Überwachung der Lebensdauer
des komplexen Werkzeugs, wobei, wenn das erwähnte Bearbeitungszeitelement
integriert wird, das Bearbeitungszeitelement in Bezug auf einen
einzigen Einsatz der besagten Einsätze integriert wird, der in
das komplexe Werkzeug im Falle der Bearbeitung unter Verwendung
eines einzigen Einsatze eingebaut wird, und das Bearbeitungszeitelement
wird jeweils in Bezug auf eine Vielzahl von Einsätzen integriert, die im Falle
der Bearbeitung unter gleichzeitiger Verwendung einer Vielzahl der
besagten Einsätze
in das komplexe Werkzeug eingebaut werden.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 4 wird der Ablauf der Lebensdauer jedes Einsatzes,
den das komplexe Werkzeug aufweist, einbezogen und beurteilt, was
die tatsächliche
Nutzungssituation jedes Einsatzes reflektiert. Somit ist eine korrekte Überwachung
des Ablaufs der Lebensdauer entsprechend dem Bearbeitungsinhalt
möglich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockschaltplan
der Steuerung, der ein Beispiel für eine Werkzeugmaschine für komplexe
Bearbeitung darstellt, auf die die vorliegende Erfindung zur Anwendung
kommt;
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2 ist die Schrägansicht
eines Beispiels für
ein zu bearbeitendes Werkstück;
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3 ist eine Beispielansicht
zur Erläuterung
eines Beispiels für
Werkzeugdaten, die in einer Werkzeugdatei gespeichert sind, sowie
für deren
Inhalt;
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4 ist die Schrägansicht
eines Beispiels für
ein komplexes Werkzeug;
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5, 6, 7 und 8 sind Ansichten, die Einzelheiten
zeigen, wenn das Werkstück,
das in 2 abgebildet
ist, mit dem komplexen Werkzeug bearbeitet wird;
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9 ist eine Beispielansicht
zur Illustration eines Beispiels für eine Datei zur Überwachung
der Lebensdauer; und
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10 ist ein Beispiel für eine Bearbeitung mit
dem komplexen Werkzeug, wobei
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(a) die Ansicht eines Beispiels für das Drehen
und
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(b) die Ansicht eines Beispiels für das Fräsen ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Werkzeugmaschine 1 für
komplexe Bearbeitung verfügt über eine
Hauptsteuereinheit 2, wie in 1 dargestellt
ist. Mit der Hauptsteuereinheit 2 sind ein Eingabeteil,
wie z.B. eine Tastatur 5, ein Systemprogrammspeicher 6,
eine Werkzeugdatei 7, ein Werkzeugdatensteuerteil 8,
ein Bearbeitungsprogrammspeicher 9, ein Spindelsteuerteil 10,
ein Steuerteil 11 des Werkzeugträgers und ein Sichtanzeigegerät 12 über eine
Busleitung 3 verbunden. Ein Spindelantriebsmotor 13 ist
mit dem Spindelsteuerteil 10 verbunden. Mit dem Spindelantriebsmotor 13 ist
eine Spindel 15 verbunden, die ungehindert rotieren, mitnehmen
bzw. sich zur Achsmitte CT positionieren kann, die parallel zur
Z-Achse als deren Mittelpunkt vorgesehen ist. Die Spindel 15 ist
mit einem Spannfutter 16 ausgestattet. Das Spannfutter 16 ist
mit Spannklauen 16a versehen, die es ermöglichen,
ein zu bearbeitendes Werkstück 17 festzuhalten
und freizugeben, und sich auch in die Richtung zu bewegen bzw. etwas
in die Richtung mitzunehmen, die durch die Pfeile C und D gekennzeichnet
ist.
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Die
Antriebsmotore 19 (die Mehrzahl) des Werkzeugträgers sind
mit dem Steuerteil 11 des Werkzeugträgers verbunden. Der Werkzeugträger 20 ist
mit dem Antriebsmotor 19 des Werkzeugträgers verbunden, der sich in
die Richtung der Z-Achse sowie in die durch die Pfeile E und F gekennzeichnete Richtung,
die im rechten Winkel zur Z-Achse verläuft, bewe gen und etwas mitnehmen
kann, d.h. in der X-Achserrichtung neben dem Antriebsmotor 19 des Werkzeugträgers. Außerdem hat
der Werkzeugträger 20 die
Möglichkeit,
sich in der Y-Achsenrichtung zu
bewegen sowie in dieser Richtung etwas mitzunehmen, die im rechten
Winkel zur X-Achse und Z-Achse sowie im rechten Winkel zum Papier
verläuft,
sich aber auch in die Richtung zu bewegen, die durch die Pfeile
G und H gekennzeichnet ist und die B-Achsenrichtung mit der Y-Achse als deren
Mittelpunkt am Antriebsmotor 19 des Werkzeugträgers darstellt.
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Ein
Werkzeughalterteil 20a wird auf dem Werkzeugträger 20 geformt.
Ein Drehmeißel,
ein Fräs-
/ Bohrwerkzeug und ein komplexes Werkzeug 21, das in der
Lage ist, eine Bearbeitung durch Drehen und Fräsen / Bohren vorzunehmen, werden
mit einem Werkzeughalterteil 20a versehen, das es möglich macht,
etwas an- und abzumontieren sowie auszuwechseln. Das Werkzeughalterteil 20a verfügt über die
Möglichkeit,
das komplexe Werkzeug und andere Werkzeuge in einer vorgegebenen
Haltelage zu fixieren und festzuhalten, und kann ungehindert rotieren,
mitnehmen und sich um die Achsmitte CT2 positionieren.
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Das
komplexe Werkzeug 21 hat einen Hauptkörper 21a, der die
Form eines Rundeisens hat, wie in 4 zu
sehen ist. Oben auf dem Hauptkörper 21a befindet
sich ein Einsatzinstallationsteil 21b. Die vier Einsätze 22, 23, 25 und 26 werden
jeweils in den Einsatzinstallationsteil 21b mit einem Neigungswinkel
von 90° zur
Achsmitte CT3 des Hauptkörpers 21a als
seinem Mittelpunkt eingesetzt, um sie so an- bzw. abzumontieren.
Wie in 3(a) zu sehen
ist, wird für
jeden Einsatz eine Schaltnummer KD festgelegt. Als Schaltnummer
KD wird für den
Einsatz 22 die Ziffer 1 und weiter im Uhrzeigersinn
für den
Einsatz 23 die Ziffer 2, für den Einsatz 25 die
Ziffer 3 und für
den Einsatz 26 die Ziffer 4 festgelegt.
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Den
jeweiligen Einsätzen 22, 23, 25 und 26 wird
eine Werkzeugbezeichnung wie ein virtuelles Werkzeug zugeordnet,
und zwar entsprechend dem Bearbeitungsinhalt, der mit dem komplexen
Werkzeug 21 durchzuführen
ist. Für
den Einsatz 22, dessen Schaltnummer KD die Ziffer 1 ist,
werden drei Arten von Werkzeugbezeichnungen als virtuelles Werkzeug
vergeben, wie aus der 3(c) zu
ersehen ist, und zwar➀ für den Drehbohrer zur Ausführung einer Bohrbearbeitung,
wobei das Werkzeug selbst sich nicht dreht, ➅ für den Fräsbohrer
zur Ausführung
einer Bohrbearbeitung, wobei hier das Werkzeug selbst rotiert, und ➆ für den Nuten-Schaftfräser zur Ausführung einer
Fräsbearbeitung.
Für den
Einsatz 23, dessen Schaltnummer KD die Ziffer 2 ist,
Werkzeugbezeichnung NA, wird ➃ für die Grobbearbeitung des Innendurchmessers
zur Ausführung
einer groben Vorbearbeitung des Innendurchmessers mittels Schruppdrehens
zugeordnet. Für
den Einsatz 25, dessen Schaltnummer KD die Ziffer 3 ist,
Werkzeugbezeichnung NA, wird ➁ für die Grobbearbeitung des Außendurchmessers
zur Ausführung
einer groben Vorbearbeitung des Außendurchmessers mittels Schruppdrehens
zugeordnet und für
den Einsatz 26, dessen Schaltnummer KD die Ziffer 4 ist,
Werkzeugbezeichnung NA, wird ➂ für die Feinbearbeitung des Außendurchmessers
zur Ausführung
der Fertigbearbeitung am Außendurchmesser
mittels Drehens und ➄ für
die Feinbearbeitung des Innendurchmessers zur Ausführung der
Fertigbearbeitung am Innendurchmesser mittels Drehens als virtuelles
Werkzeug zugeordnet.
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Die
Werkzeugmaschine 1 für
komplexe Bearbeitung hat den oben erwähnten inneren Aufbau. Folglich
muss ein Bediener dieser Maschine, um das zylindrische Werkstück 17 zu
bearbeiten, dessen Durchmesser z.B. gleich D1 ist, wie aus 2 zu ersehen ist, verschiedene
Arten von Bearbeitungsdaten durch ein bekanntes automatisches Programmierungsverfahren
eingeben, indem er die Tastatur 5 betätigt, um so ein Bearbeitungsprogramm
zusammenzustellen. Dabei stellt die Hauptsteuereinheit 2 das Bearbeitungsprogramm
PRO anhand verschiedener Arten von Daten zusammen, die vom Bediener
entsprechend einem bekannten automatischen Programm zur Zusammenstellung
von Programmen eingegeben werden, das im Systemprogrammspeicher 6 gespeichert
ist. Dann wird das zusammengestellte Bearbeitungsprogramm PRO im
Bearbeitungsprogrammspeicher 9 gespeichert.
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Nachdem
das Bearbeitungsprogramm PRO für
das Werkstück 17 zusammengestellt
ist, gibt ein Bediener mit Hilfe der Tastatur 5 in die
Hauptsteuereinheit 2 einen Befehl zur Bearbeitung des Werkstücks 17 ein.
Bei Erhalt dieses Befehls erfolgt durch die Hauptsteuereinheit 2 die
Ausspeicherung des Bearbeitungsprogramms PRO für das Werkstück 17 aus
dem Bearbeitungsprogrammspeicher 9, um die Bearbeitung
durchzuführen,
indem das Spindelsteuerteil 10 und das Steuerteil 11 für den Werkzeugträger in entsprechender
Weise betätigt
werden.
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Wie
in (M1) der 5 gezeigt,
wird bei der Bearbeitung des Werkstücks 17 zuerst die
Bearbeitung zur Formung eines Lochs 17a auf dem Mittelteil des
Werkstücks 17 durch
einen Bohrer ausgeführt. Das
zu diesem Zeitpunkt anzuwendende Werkzeug wird vom Bearbeitungsprogramm
PRO bestimmt. Die Hauptsteuereinheit 2 nimmt Bezug auf
die Werkzeugdatei 7, wenn das zu verwendende Werkzeug vom
Bearbeitungsprogramm PRO bestimmt wird, und speichert die Werkzeugdaten
TL für
das entsprechende Werkzeug aus.
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In
der Werkzeugdatei 7 werden die Werkzeugnummer TN, die Werkzeugeinstellungsrichtung DR,
die Werkzeugbezeichnung NA, der Nenndurchmesser / der Werkzeugeinstellwinkel
CA, die nachgesetzte Kennung DC, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT, der Werkzeugdurchmesser / die Werkzeugschneide R DM, der Feinbearbeitungs- /
Grobbearbeitungsteilabschnitt RF der Werkzeugdaten DAT für jedes
Werkzeug als Diagrammdaten DAT1 festgesetzt, wie in 3(b) zu sehen ist. Außerdem werden detaillierte
Daten für
jedes Werkzeug als detaillierte Daten DAT2 gespeichert.
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Das
komplexe Werkzeug 21 wird als selbstständiges Werkzeug in dieser Werkzeugdatei 7 eingestellt,
das sich in eine Vielzahl virtueller Werkzeuge unterteilt, und zwar
entsprechend dem Bearbeitungsinhalt, der zur Bearbeitung mit dem
komplexen Werkzeug 21 in der Lage ist. So z.B. werden sieben virtuelle
Werkzeuge, die mit der vorher erwähnten Werkzeugbezeichnung NA
und der nachgesetzten Kennung DC von ➀ bis ➆ versehen
sind, als Werkzeugnummer TN 1 gespeichert (das Beispiel in 3(b) ist ein Beispiel dafür und, falls
die Bearbeitungsform mit dem komplexen Werkzeug 21 sich
auf viele Arten erstreckt, werden die virtuellen Werkzeuge, von
denen viele die Werkzeugbezeichnung NA und die nachgesetzte Kennung
DC tragen, entsprechend der An der Bearbeitung registriert). Das
heißt, jeder
Bearbeitungsinhalt, der den jeweiligen Einsätzen 22 des komplexen
Werkzeugs 21 zugeordnet ist, sowie die Werkzeugdaten der
Einsätze 22, 23, 25, 26 für die Ausführung der
Befehle entsprechend dem Bearbeitungsinhalt werden in der Werkzeugdatei 7 gespeichert,
die die jeweiligen Einsätze
als selbstständiges
Werkzeug betrachtet. So z.B. werden die virtuellen Werkzeuge ➀ bis ➆ gespeichert,
die jeder virtuellen Werkzeugbezeichnung NA entsprechen, wie aus 3(c) zu ersehen ist, entsprechend ➀ bis ➆ in 3(b).
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Das
heißt,
das virtuelle Werkzeug des ➀ Drehbohrers in 3(c) wird so registriert,
dass die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellungsrichtung
t- ist, die Werkzeugbezeichnung NA durch DRL EDG gekennzeichnet
ist, der Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 180 ist,
die nachgesetzte Kennung DC der Buchstabe A ist, die Rotationsrichtung
/ das Werkzeugzeichen RT eine Rechtsdrehung ist und der Werkzeugdurchmesser
/ die Werkzeugschneide R DM gleich 50 ist, wie bei ➀ in 3(b) angezeigt wird. In
diesem Falle zeigt die Werkzeugeinstellrichtung DR mit Hilfe der Pfeilrichtung
die Werkzeugrichtung als Standardwert an. Das Zeichen "←" zeigt die Richtung, in der die Richtung
des Werkzeugs parallel zur Z-Achse verläuft, d.h. der B-Achsenwinkel
beträgt
0° und "↓" zeigt die Richtung, in der die Richtung
des Werkzeugs parallel zur X-Achse liegt, d.h. der B-Achsenwinkel
ist gleich 90°.
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Das
virtuelle Werkzeug zur ➁ Grobbearbeitung des Außendurchmessers
in 3(c) wird so registriert,
dass die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung
DR durch ,↓ gekennzeichnet
ist, die Werkzeugbezeichnung NA durch GNL OUT gekennzeichnet ist,
der Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 75 ist, die
nachgesetzte Kennung DC der Buchstabe B ist, die Rotationsrichtung
/ das Werkzeugzeichen RT linksdrehend / eine Rechtsdrehung ist,
der Werkzeugdurchmesser / die Werkzeugschneide R DM gleich 0,4 ist,
der Feinbearbeitungs- / Grobbearbeitungsteilabschnitt RF durch R
(=Grobbearbeitung) gekennzeichnet ist, wie bei ➁ in 3(b) angezeigt wird. Das
virtuelle Werkzeug zur ➂ Feinbearbeitung des Außendurchmessers
in 3(c) wird so registriert,
dass die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung
DR ↓ ist,
die Werkzeugbezeichnung NA durch GNL OUT gekennzeichnet ist, der
Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 40 ist, die nachgesetzte
Kennung DC der Buchstabe C ist, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT rechtsdrehend / eine Linksdrehung ist, der Werkzeugdurchmesser
/ die Werkzeugschneide R DM gleich 0,2 ist, der Feinbearbeitungs-
/ Grobbearbeitungsteilabschnitt RF durch F (=Feinbearbeitung) gekennzeichnet
ist, wie bei ➂ in 3(b) angezeigt
wird.
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Außerdem wird
das virtuelle Werkzeug für die ® Grobbearbeitung
des Innendurchmessers in 3(c) so
registriert, dass die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung
DR ← ist, die
Werkzeugbezeichnung NA durch GNL IN gekennzeichnet ist, der Nenndurchmesser
/ Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 75 ist, die nachgesetzte Kennung
DC der Buchstabe D ist, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT rechtsdrehend / eine Linksdrehung ist, der Werkzeugdurchmesser
/ die Werkzeugschneide R DM gleich 0,4 ist, der Feinbearbeitungs-
/ Grobbearbeitungsteilabschnitt RF durch R (= Grobbearbeitung) bezeichnet
wird, wie bei ➃ in 3(b) angezeigt
wird. Das virtuelle Werkzeug zur ➄ Feinbearbeitung des
Innendurchmessers in 3(c) wird
so registriert, dass die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung
DR ← ist,
die Werkzeugbezeichnung NA durch GNL IN gekennzeichnet ist, der
Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 40 ist, die nachgesetzte
Kennung DC der Buchstabe E ist, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT rechtsdrehend / eine Linksdrehung ist, der Werkzeugdurchmesser
/ die Werkzeugschneide R DM gleich 0,2 ist, der Feinbearbeitungs-
/ Grobbearbeitungsteilabschnitt RF durch F (=Feinbearbeitung) gekennzeichnet
ist, wie bei ➄ in 3(b) angezeigt
wird.
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Das
virtuelle Werkzeug des ➅ Fräsbohrers in 3(c) wird so registriert, dass die Werkzeugnummer
TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung DR ↓ ist, die Werkzeugbezeichnung
NA "Bohrer" ist, der Nenndurchmesser
/ Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 50 ist, die nachgesetzte Kennung
DC der Buchstabe H ist, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT die linke Richtung ist, wie bei ➅ in 3(b) angezeigt wird. Das virtuelle Werkzeug
des ➆ Nuten-Schaftfräsers
in 3(c) wird so registriert, dass
die Werkzeugnummer TNo die 1 ist, die Werkzeugeinstellrichtung DR ↓ ist, die
Werkzeugbezeichnung NA "Nuten-Schaftfräser" ist, der Nenndurchmesser
/ Werkzeugeinstellwinkel CA gleich 50 ist, die nach gesetzte Kennung
DC der Buchstabe J ist, die Rotationsrichtung / das Werkzeugzeichen
RT eine rechte Richtung ist und der Werkzeugdurchmesser / die Werkzeugschneide
R DM gleich 50 ist, wie bei ➆ in 3(b) angezeigt wird.
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Folglich
werden im Bearbeitungsprogramm PRO die Werkzeugbezeichnung NA und
die nachgesetzte Kennung DC des entsprechenden virtuellen Werkzeugs
als das Werkzeug festgelegt, das im Bearbeitungsprogramm PRO zu
verwenden ist, und zwar ungeachtet der Nutzung des komplexen Werkzeugs 21 bei
der Bearbeitung, was dem Fall der Festlegung eines normalen Werkzeugs
gleich kommt, selbst wenn das komplexe Werkzeug 21 zur
Anwendung kommt. Im Falle der Bearbeitung (M1) zur Formung des Loches 17a auf
dem Mittelteil des Werkstücks 17,
wie in 5 abgebildet
und oben schon erwähnt
ist, wird das virtuelle Werkzeug des ➀ Drehbohrers des
komplexen Werkzeugs 21 als Werkzeug verwendet. Somit werden
bei dieser Festlegung die Werkzeugbezeichnung NA "DRL EDG" und die nachgesetzte
Kennung DC "A" in das Bearbeitungsprogramm
PRO eingegeben, ähnlich
wie bei der Festlegung eines normalen Werkzeugs. Dabei endet die Werkzeugfestlegung
erst durch die Bestätigung
und Festlegung jedes virtuellen Werkzeugs in der Werkzeugdatei 7 durch
einen Bediener, ohne dass er das gesamte komplexe Werkzeug 21 zum
Zeitpunkt der Zusammenstellung des Bearbeitungsprogramms PRO verstanden
haben muss. Folglich ist die Zusammenstellung des Bearbeitungsprogramms
PRO möglich,
ohne über
spezifische Kenntnisse zu verfügen, die
das komplexe Werkzeug 21 betreffen. Dann sucht die Hauptsteuereinheit 2 nach
den Werkzeugdaten DAT aus der Werkzeugdatei 7, um das entsprechende
Werkzeug auszuwählen,
d.h. das virtuelle Werkzeug, wobei die Werkzeugnummer TNo die 1 ist,
wie bei ➀ in 3(b) angezeigt
wird, und die Werkzeugbezeichnung NA ist "DRL EDG" und die nachgesetzte Kennung DC ist "A", wie im obersten Teil der Figure zu
sehen ist, und sie gibt an den Steuerteil 11 des Werkzeugträgers den
Befehl, das Werkzeug in die Bearbeitungsposition zu schalten. In
der Werkzeugdatei 7 werden die jeweiligen Werkzeuge (einschließlich ➀ bis ➆ als "virtuelles Werkzeug" angesehene sieben
selbstständige
Werkzeuge des komplexen Werkzeugs 21) durch die Werkzeugbezeichnung
und die nachgesetzte Kennung DC unterschieden, die das mit der Drehbearbeitung
zusammenhängende
Werkzeug betreffen (falls die gleiche Werkzeugbezeichnung NA vorliegt,
wird es durch die Veränderung
der nachgesetzten Kennung DC in "A", "B", "C", "D" und "E" unterschieden)
und werden außerdem
durch die Werkzeugbezeichnung NA und den Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel
CA unterschieden, die das mit der Fräsbearbeitung verbundene Werkzeug
betreffen, ungeachtet der Tatsache, ob es sich dabei um das komplexe
Werkzeug 21 handelt oder nicht. Dann also, wenn die Werkzeugbezeichnung
NA und die nachgesetzte Kennung DC oder die Werkzeugbezeichnung
NA und der Nenndurchmesser / Werkzeugeinstellwinkel CA im Bearbeitungsprogramm
PRO festgelegt sind, wird das entsprechende Werkzeug unverzüglich bestimmt.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers setzt die Werkzeugauswechselvorrichtung
in Gang, die hier nicht abgebildet ist, und wählt das komplexe Werkzeug 21 aus
dem Werkzeugmagazin aus (nicht abgebildet), dessen Werkzeugnummer
TNo die 1 ist, um es dann auf dem Werkzeugträger 20 zu installieren.
Sobald das komplexe Werkzeug 21 auf dem Werkzeugträger 20 installiert
ist, nimmt das Steuerteil 11 des Werkzeugträgers Bezug
auf die detaillierte Daten DAT2, die dem ➀ Drehbohrer aus
der Werkzeugbezeichnung NA und der nachgesetzten Kennung DC entsprechen,
die im Bearbeitungsprogramm PRO festgelegt sind, und liest die Schaltnummer
KD ab, die ➀ den Drehbohrer und den B-Achsenwinkel des
komplexen Werkzeugs 21 betreffen, das in den detaillierten
Daten DAT2 angegeben ist.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers betätigt und steuert den im Werkzeugträger eingebauten Werkzeugantriebsmotor
(nicht abgebildet), und zwar anhand der abgelesenen Schaltnummer
KD in Bezug auf ➀ für
den Drehbohrer und den B-Achsenwinkel, um das komplexe Werkzeug 21 um
seine Achsmitte CT3 rotieren zu lassen. Dann wird das komplexe Werkzeug 21 in
einer Lage positioniert, die der Schaltnummer KD "1" entspricht. Wie in 3(a) zu sehen ist, entspricht die Lage,
in der die Schaltnummer die 1 ist, einer Lage, in der der Einsatz 22 auf
der Zeichnung in eine nach oben gerichtete Stellung gebracht worden
ist. Außerdem
wird der B-Achsenantriebsmotor (nicht abgebildet) angesteuert und
der Werkzeugträger 20 wird
in die durch die Pfeile G und H gekennzeichnete Richtung bewegt
und mitgenommen und das komplexe Werkzeug 21 wird in eine Stellung
gebracht, in der die B-Achsenwinkelposition gleich
0° ist und
parallel zur Z-Achse liegt, wie in 3(c) zu
sehen ist. In dieser Lage wird die Spindel 15 in Rotation
versetzt und mit einer vorgegebenen Drehzahl durch den Antriebsmotor 13 der
Spindel angetrieben und das komplexe Werkzeug 21 wird in
der durch den Pfeil A gekennzeichneten Richtung der Z-Achsenrichtung
bewegt und mitgenommen, um so das Loch 17a zu formen, das
eine vorgegebene Tiefe auf dem rotierenden Werkstück 17 durch
den Einsatz 22 erreicht, wie in 5 (M1) dargestellt ist.
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Anschließend wird
eine Stirnfläche 17b in 5(M2) durch den Einsatz 22 des
komplexen Werkzeugs 21 bearbeitet. In diesem Falle steuert
das Steuerteil 11 des Werkzeugträgers den Antriebsmotor der
B-Achse in einer Lage an, in der das Werkzeug des ➀ Drehbohrers
ausgewählt
wird, um zu rotieren und um den Werkzeugträger 20 in einem vorgegebenen
Winkel in die Richtung anzutreiben, die durch den Pfeil H der B-Achse
gekennzeichnet ist. Wie in 5(M2)
zu sehen ist, wird das komplexe Werkzeug 21 in einer leicht
geneigten Lage in Bezug auf die Z-Achse gehalten und die Stirnfläche 17b des Werkstücks wird
durch den gleichen Einsatz 22 bearbeitet.
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Als
Nächstes
erfolgt die Grobbearbeitung am Außendurchmesser 17c des
Werkstücks 17 (siehe 5(M3)) durch das komplexe
Werkzeug 21. In diesem Fall wird im Bearbeitungsprogramm
PRO das virtuelle Werkzeug durch die Eingabe von "GNL OUT" als Werkzeugbezeichnung
NA und "B" als nachgesetzte
Kennung DC bestimmt. Dann sucht die Hauptsteuereinheit 2 die
Werkzeugdaten DAT aus der Werkzeugdatei 7 und wählt das
entsprechende Werkzeug aus, d.h. das virtuelle Werkzeug, dessen Werkzeugbezeichnung
NA "GNL OUT" und dessen nachgesetzte
Kennung DC der Buchstabe "B" ist, und dessen
Werkzeugnummer 1 in der zweiten Zeile von oben in der Fig.
angezeigt wird, wie bei ➁ in 3(b) zu
sehen ist, und sie erteilt an das Steuerteil 11 des Werkzeugträgers den
Befehl, das Werkzeug in die Bearbeitungsposition zu schalten.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers nimmt Bezug auf die detaillierten
Daten DAT2, die dem Punkt ➁ für die Grobbearbeitung des Außendurchmessers
aus der Werkzeugbezeichnung NA und der nachgesetzten Kennung DC
entsprechen, die im Bearbeitungsprogramm PRO festgelegt sind, und
speichert die Schaltnummer KD "3" und den B-Achsenwinkel ANG "112°" aus, die ➁ für die Grobbearbeitung
des Außendurchmessers
durch das komplexe Werkzeug 21 betreffen, wie in den detaillierten
Daten DAT2 angegeben ist.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers betätigt und steuert den im Werkzeugträger eingebauten Werkzeugantriebsmotor
(nicht abgebildet), und zwar anhand der abgelesenen Schaltnummer
KD "3" und des B-Achsenwinkels "112°", die den Punkt ➁ für die Grobbearbeitung
des Außendurchmessers
betreffen, um das komplexe Werkzeug 21 um die Achsmitte CT3
in Rotation zu versetzen. Dann wird das komplexe Werkzeug 21 so
positioniert, um in eine Lage zu kommen, in der die Schaltnummer
KD die " 3" ist, wie in 3(a) zu sehen ist. Außerdem wird
der B-Achsenantriebsmotor (nicht abgebildet) so angesteuert, dass
er den Werkzeugträger 20 in
die Richtung bewegt und steuert, die durch die Pfeile G und H der B-Achsenrichtung gekennzeichnet
ist. Dann wird das komplexe Werkzeug 21 so positioniert,
um in eine Lage zu kommen, in der der B-Achsenwinkel entgegen dem
Uhrzeigersinn in Bezug auf die Z-Achse bei 112° liegt, wie in 5 (M3) zu sehen ist. In dieser in 5(M3) dargestellten Lage
wird das komplexe Werkzeug 21 in der durch den Pfeil A
der Z-Achsenrichtung
gekennzeichneten Richtung bewegt und angetrieben, um so den Außendurchmesser 17c des
rotierenden Werkstücks 17 über eine
vorgegebene Länge
L1 durch den Einsatz 25 zu bearbeiten.
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[0036]
Als Nächstes
wird mit dem komplexen Werkzeug 21 die Feinbearbeitung
an einem Innendurchmesser 17d des Werkstücks 17 wie
in 6(M4) durchgeführt. In
diesem Falle wird im Bearbeitungsprogramm PRO das virtuelle Werkzeug durch
die Eingabe von "GNL 1N" als Werkzeugbezeichnung
NA und des Buchstabens "E" als nachgesetzte
Kennung DC festgelegt. Dann sucht die Hauptsteuereinheit 2 die
Werkzeugdaten DAT der Werkzeugdatei 7 und wählt das
entsprechende Werkzeug aus, d.h. das virtuelle Werkzeug, das durch "GNL IN" als Werkzeugbezeichnung
NA, "E" als nachgesetzte
Kennung DC und 1 als Werkzeugnummer TN gekennzeichnet wird, wie
in der fünften Zeile
von oben in der grafischen Darstellung bei ➄ in 3(b) angegeben ist, und
sie erteilt dem Steuerteil 11 des Werkzeugträgers den
Befehl, das Werkzeug in die Bearbeitungsposition zu schalten.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers nimmt Bezug auf die detaillierten
Daten DAT2, die dem Punkt ➄ für die Feinbearbeitung des Innendurchmessers
aus der Werkzeugbezeichnung NA und der nachgesetzten Kennung DC
entsprechen, die im Bearbeitungsprogramm PRO festgelegt sind, und
speichert die Schaltnummer KD "4" und den B-Achsenwinkel "0°" aus, die den Punkt ➄ für die Feinbearbeitung
des Innendurchmessers durch das komplexe Werkzeug 21 betreffen,
wie in den detaillierten Daten DAT2 angegeben ist.
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Das
Steuerteil 11 des Werkzeugträgers betätigt und steuert den im Werkzeugträger eingebauten Werkzeugantriebsmotor
(nicht abgebildet), und zwar anhand der abgelesenen Schaltnummer "4" und des B-Achsenwinkels "0°", die den Punkt ➄ für die Feinbearbeitung
des Innendurchmessers betreffen, um das komplexe Werkzeug 21 um
seine Achsmitte CT3 in Rotation zu versetzen. Dann wird das komplexe Werkzeug 21 positioniert,
um in eine solche Lage gebracht zu werden, in der die Schaltnummer
KD die 4 ist, wie in 3(a) dargestellt
ist. Außerdem
wird der B-Achsenantriebsmotor, der nicht abgebildet ist, so gesteuert,
dass er den Werkzeugträger 20 in
die durch die Pfeile G und H der B-Achsenrichtung gekennzeichnete
Richtung bewegt und antreibt. Dann wird das komplexe Werkzeug 21 so
positioniert, dass die B-Achsenwinkelposition gleich 0° in Bezug
auf die Z-Achse ist, d.h. dass sie parallel ver-läuft,
wie in 6(M4) dargestellt
ist. In dieser Lage, wie in 6(M4)
dargestellt ist, wird das komplexe Werkzeug 21 in die durch
den Pfeil A der Z-Achsenrichtung gekennzeichnete Richtung bewegt
und angetrieben, um den Innendurchmesser 17d des rotierenden
Werkstücks 17 über eine
vorgegebene Länge durch
den Einsatz 26 zu bearbeiten.
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Auf
diese Weise werden, wie in (M5), (M6) in 6 und in (M7), (M8) in 7 dargestellt ist, die jeweiligen Einsätze 22, 23, 25 und 26 des
gleichen komplexen Werkzeugs 21 um die Achsmitte CT3 des Werkzeugs
in Rotation versetzt, und zwar ausgehend von den Werkzeugdaten DAT,
die in der Werkzeugdatei 7 gespeichert sind, um so wahlweise
den Einsatz zu schalten und zu positionieren, der für die Bearbeitung
genutzt werden soll. Und der Werkzeugträger wird genau in der Richtung
des B-Achsenwinkels in Rotation versetzt und positioniert, um so
verschiedene Bearbeitungsarten durch die jeweiligen Einsätze 22, 23, 25 und 26 am
Werkstück 17 durchzuführen, wie
z.B. die Feinbearbeitung des Außendurchmessers,
wie in (M5) in 6 dargestellt
ist, das Nutenfräsen
des Außendurchmessers,
wie in (M6) in 6 dargestellt
ist, die Gewindebearbeitung des Innendurchmessers, wie in (M7) in 7 dargestellt ist, und die
Gewindebearbeitung des Außendurchmessers,
wie in (M8) in 7 dargestellt
ist. Dabei kommen nicht die in 3(c) gezeigten
virtuellen Werkzeuge ➀ bis ➆ bei dem Teil der
Bearbeitung zur Anwendung, der die 6 und 7 betrifft. Sondern in diesem
Falle wird auch die Bearbeitung unter Verwendung der virtuellen
Werkzeuge durchgeführt, die
das komplexe Werkzeug 21 in 4 betreffen, das
in einem anderen Teil der Werkzeugdatei 7 festgelegt und
gespeichert wird. So z.B. ist das virtuelle Werkzeug, das für die Feinbearbeitung
des Außendurchmessers
gemäß 6(M5) anzuwenden ist, ein
Werkzeug, das durch die Werkzeugnummer TN "1" (zeigt
das komplexe Werkzeug 21 an), durch "GNL OUT" als Werkzeugbezeichnung NA, durch "K" als nachgesetzte Kennung DC, durch "2" als Schaltnummer KD und durch den B-Achsenwinkel
5° in der Werkzeugdatei 7 gekennzeichnet
ist. Und das ist die Bearbeitung mit dem Einsatz 26.
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Sobald
die Drehbearbeitung an dem Werkstück 17 auf diese Weise
beendet ist, wird dann die Fräsbearbeitung
durchgeführt,
wie in 8(M9), (M10)
und (M11) dargestellt ist. Auch in diesem Fall wird das Stirnfräsen (M9),
Bohren (M10) und Plansenken (M11) am Werkstück 17 unter Verwendung des ➅ Fräsbohrers
und ➆ Nuten-Schaftfräsers
der virtuellen Werkzeuge durchgeführt, die das komplexe Werkzeug 21 betreffen
und in der Werkzeugdatei 7 des komplexen Werkzeugs 21 festgelegt
sind. Sowohl ➅ der Fräsbohrer
als auch ➆ der Nuten-Schaftfräser der virtuellen Werkzeuge
stellen die Bearbeitung mit dem Einsatz 22 dar, wobei beide
durch die Schaltnummer 1 gekennzeichnet sind, wie in 3(c) dargestellt ist. Dann
wird die Fräsbearbeitung
in einer solchen An und Weise durchgeführt, dass das von der Spindel
gehaltene Werkstück 17 starr
um die Z-Achse gehalten oder mit der C-Achssteuerung in Rotation
versetzt wird, während
der B-Achsenwinkel verändert
wird und das komplexe Werkzeug 21 bei hoher Drehzahl mit
der Achsmitte CT2 als seinem Mittelpunkt rotiert.
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Durch
eine Bearbeitung, wie sie oben erwähnt wird, kann die Schneidbearbeitung
am Werkstück
ausgeführt
werden, wie sie in 2 dargestellt ist,
so zum Beispiel aus einem Rundeisen mit einem komplexen Werkzeug 21.
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Dabei
können
verschiedene Arten von Einsätzen
auf dem komplexen Werkzeug 21 entsprechend dem Bearbeitungsinhalt
eingesetzt werden, da eine Vielzahl von Einsätzen auf dem komplexen Werkzeug 21 eingesetzt
werden kann. Mit jedem Einsatz wird eine Drehbearbeitung oder Fräsbearbeitung
ausgeführt.
Zu diesem Zeitpunkt kann die Fräsbearbeitung
selbstverständlich
gleichzeitig unter Verwendung einer Vielzahl von Einsätzen zusätzlich zu der
Bearbeitung ausgeführt
werden, die Bezug auf die 6 nimmt,
oder auch wahlweise unter Verwendung eines Einsatzes aus der Vielzahl
der Einsätze des
komplexen Werkzeugs 21.
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Wenn
die Bearbeitung am Außenrand
des Werkstücks 17 ausgeführt wird,
ist die in Betracht kommende Bearbeitung z.B. die Drehbearbeitung am
Außenrand
des Werkstücks 17 durch
den Einsatz 30, der einer der vier Einsätze ist, die z.B. in 10(a) dargestellt sind,
(Die Anzahl der Einsätze, die
auf dem komplexen Werkzeug 21 eingesetzt werden können, ist
nicht auf vier beschränkt,
sondern das komplexe Werkzeug 21, das vier Einsätze hat, die
bei einem Neigungswinkel von 90° angebracht sind, ähnlich wie
in 4, wird jetzt zur
einfachen Begründung
erläutert
werden. Nur die dort befindlichen beiden Einsätze 29 und 30,
die einen Phasenverschiebungswinkel von 180° haben, werden in 10 dargestellt) und die
Fräsbearbeitung
an dem Werkstück
unter gleichzeitiger Verwendung der Einsätze 29 und 30,
die in 10(b) dargestellt
sind. Wie oben erwähnt,
wird eine unterschiedliche Bearbeitung immer unter Verwendung eines
Einsatzes oder mehrerer Einsätze
im komplexen Werkzeug 21 ausgeführt. Somit überwacht das Werkzeugdatensteuerteil 8 die
Lebensdauer jedes komplexen Werkzeugs 21, wie im Weiteren
dargelegt wird.
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Das
heißt,
dass das Werkzeugdatensteuerteil 8 die Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF speichert, die jedes komplexe Werkzeug 21 in der Werkzeugdatei 7 für jeden
Einsatz betrifft, und zwar zusammen mit den Werkzeugdaten TL, die
in 7 angegeben sind,
oder als ein Teil davon, wie aus 9 ersichtlich
ist.
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In
die Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF wird die Schaltnummer KD im komplexen Werkzeug 21 als
die Kennnummer übernommen,
die dem Einsatz entspricht, der auf dem komplexen Werkzeug 21 eingesetzt
ist für
jede Werkzeugnummer TN jedes komplexen Werkzeugs 21. Bei
dem Beispiel, das in 9 dargestellt
wird, werden die vier Einsätze 22, 23, 25 und 26 auf
dem komplexen Werkzeug 21 aus 4 z.B. bei einem Neigungswinkel von 90° eingesetzt
und, um diese Einsetzungspositionen anzuzeigen, werden vier Schaltnummern
im Uhrzeigersinn zur Achsmitte CT3 des Werkzeugs als seinem Mittelpunkt
zugeordnet, wie in 3(a) dargestellt
wird. Deshalb können
die jeweiligen Einsätze 22, 23, 25 und 26 sowie
die Schaltnummern KD miteinander in Übereinstimmung gebracht werden.
Anstelle der Schaltnummer KD können
selbstverständlich
auch einige Kennzeichen zur Identifizierung der jeweiligen Einsätze verwendet
werden.
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In
der Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF wird die normale Lebensdauer LF jedes Einsatzes im Voraus als
Lebensdauer festgesetzt, die der Schaltnummer KD entspricht, die
die Identifizierungsmarke jedes Einsatzes ist. Diese normale Lebensdauer
LF kann im Voraus über
die Tastatur 5 durch einen Bediener zum Zeitpunkt des Bearbeitungsbeginns
eingegeben werden oder sie kann aus einem von der Werkzeugmaschine
für komplexe
Bearbeitung getrennten Raum für
die Voreinstellung des Werkzeugs online in die Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF eingespeichert werden. Wenn die durch das komplexe Werkzeug 21 auszuführende Bearbeitung
von jetzt an eine Bearbeitung zur Herstellung vieler gleicher Werkstücke ist,
kann die Anzahl der Werkstücke,
die sich durch den Einsatz bearbeiten lässt, in der Form einer verfügbaren Anzahl
LN als die Lebensdauer des komplexen Werkzeugs 21 anstelle der
normalen Lebensdauer LF festgesetzt werden. In diesem Falle ist
das Bearbeitungszeitelement, das zur Beurteilung der Lebensdauer
einzubeziehen ist, nicht die Benutzungszeit UT des Einsatzes, sondern die
Anzahl der bearbeiteten Werkstücke.
Der Wert dieser verfügbaren
Anzahl LN wird durch die Teilung der Zeit T1 in die normale Lebensdauer
LF des Einsatzes und durch die Streichung ihres Restes ermittelt,
falls die Bearbeitungszeit eines Werkstücks gleich T1 ist. Folglich
liegt die Lebensdauer des Einsatzes im Rahmen der normalen Lebensdauer
LF, obwohl die vorgegebene Anzahl von Werkstücken bearbeitet wird und die
Anzahl der vom Einsatz bearbeiteten Werkstücke, d.h. die Nutzungszahl
UN, die verfügbare
Anzahl erreicht, so dass das Werkstück nicht vom abgenutzten Einsatz
bearbeitet wird.
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Wenn
das Werkzeugdatensteuerteil 8 das von jetzt an auszuführende Bearbeitungsprogramm simuliert
und zu der Beurteilung kommt, dass die Bearbeitung unter Verwendung
nur eines Einsatzes des komplexen Werkzeugs 21 in einer
vorgegebenen Zeit T1 ausgeführt
werden wird, wie in 10(a) dargestellt
ist, wird zum Beispiel die vorgegebene Zeit T1 zur Benutzungszeit
UT des Einsatzes hinzugerechnet, die in der Adresse der Schaltnummer
KD gespeichert ist, wo der für
die Bearbeitung zu verwendende Einsatz in die Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF eingegeben ist, die der Werkzeugnummer TN des komplexen Werkzeugs 21 entspricht,
obwohl die Bearbeitung eine Drehbearbeitung, Fräsbearbeitung oder Bohrbearbeitung
ist. So z.B. wird im Falle der Bearbeitung, die in 10(a) dargestellt wird, die vorgegebene
Zeit T1 zur Benutzungszeit UT hinzugerechnet, die der Adresse entspricht,
deren Schaltnummer KD die 1 ist, die dem Einsatz 30 entspricht.
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Wenn
die Benutzungszeit UT des Einsatzes über die normale Lebensdauer
LF hinausgeht, die im Einsatz im Voraus festgesetzt wurde, zeigt
das Werkzeugdatensteuerteil 8 einem Bediener an, dass der Einsatz
auf dem komplexen Werkzeug 21 das Ende der Lebensdauer
während
der Bearbeitung erreicht, indem es ein Alarmsignal abgibt und den
Befehl erteilt, ein Ersatzwerkzeug zu benutzen oder den Einsatz
auszuwechseln. Folglich weiß ein
Bediener vor der Bearbeitung des Werkstücks, dass zumindest einer der
Einsätze
des komplexen Werkzeugs 21 das Ende der Lebensdauer während der
Bearbeitung des Werkstücks
erreicht. Aus diesem Grunde ist es nicht erforderlich, die Bearbeitung
zu unterbrechen, nachdem das komplexe Werkzeug 21 während der
Bearbeitung des Werkstücks
das Ende der Lebensdauer erreicht hat, und solch einen komplizierten
und ineffizienten Arbeitsvorgang durchzuführen, wie das Auswechseln eines
Werkzeugs.
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In
dem Falle, in dem die Lebensdauer des Einsatzes durch die Anzahl
der bearbeiteten Werkstücke überwacht
wird, integriert das Werkzeugdatensteuerteil 8 eine der
Nutzungszahlen UN der Adresse der Schaltnummer KD, die dem Einsatz
der Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF entspricht, jedes Mal dann, wenn ein Werkstück durch den Einsatz bearbeitet
wird, der dem komplexen Werkzeug 21 entspricht. Wenn die
Nutzungszahl UN die verfügbare
Anzahl LN erreicht, zeigt das Werkzeugdatensteuerteil 8 einem Bediener
in ähnlicher
Weise, wie oben angegeben, das Ende der Lebensdauer des Einsatzes
des komplexen Werkzeugs 21 an und erteilt den Befehl, ein
Ersatzwerkzeug zu benutzen oder den Einsatz auszuwechseln. In diesem
Falle wird die Lebensdauer des Einsatzes durch die Anzahl der bearbeiteten
Werkstücke überwacht.
So wird die Lebensdauer des Einsatzes, selbst wenn die Nutzungszahl UN
ebenso groß wird
wie die verfügbare
Anzahl LN, im Rahmen der oben erwähnten Lebensdauer gehalten.
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Wenn
das Werkzeugdatensteuerteil 8 das von jetzt an durchzuführende Bearbeitungsprogramm
simuliert und zu der Beurteilung kommt, dass die Bearbeitung unter
gleichzeitiger Verwendung von zwei oder mehreren Einsätzen 29, 30 des
komplexen Werkzeugs 21 in einer vorgegebenen Zeit T1 erfolgt, wie
es z.B. in 10(b) dargestellt
ist, wird die vorgegebene Zeit T1 jeweils zu den Benutzungszeiten UT
dieser Einsätze
hinzugerechnet, die in den Adressen der Schaltnummern KD gespeichert
sind, wo die für
die Bearbeitung zu verwendenden Einsätze in die Lebensdauerüberwachungsdatei
LCF eingegeben werden (zum Beispiel die Schaltnummern KD sind die
1 und 3), die der Werkzeugnummer TN des komplexen Werkzeugs 21 entsprechen,
obwohl die Bearbeitung eine Fräsbearbeitung
/ Bearbeitung mit der Bohrfräse
oder Drehbearbeitung ist. Zum Beispiel bei der Bearbeitung, die
in 10(b) dargestellt
ist, wird die vorgegebene Zeit T1 jeweils den Benutzungszeiten UT
hinzugerechnet, die den Adressen entsprechen, deren Schaltnummern
KD die 1 und 3 sind, die den zur gleichen Zeit zu verwendenden Einsätzen 29, 30 entsprechen.
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Wenn
die Benutzungszeit UT eines dieser Einsätze die normale Lebensdauer
LF überschreitet, die
im Einsatz im Voraus festgesetzt wurde, kommt das Werkzeugdatensteuerteil 8 zu
der Beurteilung, dass das komplexe Werkzeug 21 das Ende
der Lebensdauer erreicht hat, und zeigt dem Bediener an, dass ein
Einsatz oder mehrere Einsätze
des komplexen Werkzeugs 21 während der Bearbeitung das Ende
der Lebensdauer erreicht hat bzw. haben, indem es ein Alarmsignal
abgibt, und es erteilt den Befehl, ein Ersatzwerkzeug anstelle des
komplexen Werkzeugs 21 zu verwenden oder den Einsatz auszuwechseln,
bei dem der Ablauf der Lebensdauer erwartet wird. Ein Bediener weiß also vor
der Bearbeitung des Werkstücks,
dass zumindest einer der Einsätze
des komplexen Werkzeugs 21 das Ende der Lebensdauer erreicht,
bevor er tatsächlich
das Ende der Lebensdauer während
der Bearbeitung des Werkstücks
erreicht. Deshalb ist es nicht erforderlich, die Bearbeitung zu
unterbrechen, nachdem das komplexe Werkzeug 21 das Ende
der Lebensdauer während
der Bearbeitung des Werkstücks
erreicht hat, und solch einen komplizierten und ineffizienten Arbeitsvorgang
durchzuführen,
wie die Auswechslung eines Werkzeugs.
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In
dem Fall, in dem die Bearbeitung unter gleichzeitiger Verwendung
einer Vielzahl von Einsätzen
ausgeführt
wird, wird die Lebensdauer jedes Einsatzes integriert, indem jeweils
die Bearbeitungszeit den Benutzungszeiten UT der für die Bearbeitung
zu verwendenden Einsätze
hinzugerechnet wird. Deshalb kann die Lebensdauer jedes Einsatzes,
den das komplexe Werkzeug 21 enthält, korrekt überwacht werden,
ungeachtet des Bearbeitungsinhalts, der durch das komplexe Werkzeug 21 abzuarbeiten
ist.
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Wenn
die Lebensdauer durch die Anzahl der bearbeiteten Werkstücke in einem
Fall überwacht wird,
in dem die Bearbeitung unter Verwendung einer Vielzahl von Einsätzen ausgeführt wird,
wird den Nutzungszahlen UN der Schaltnummern KD, die den mit dem
komplexen Werkzeug 21 zu verwendenden Einsätzen entsprechen,
jeweils deren Anzahl der bearbeiteten Werkstücke hinzugerechnet und der
Ablauf der Lebensdauer des komplexen Werkzeugs 21 wird beurteilt,
wenn die hinzugerechnete Nutzungszahl UN eines der Einsätze des
komplexen Werkzeugs 21 zuerst die verfügbare Anzahl LN erreicht, ähnlich dem
oben Erwähnten.
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Wenn
das Werkzeugdatensteuerteil 8 zu der Beurteilung kommt,
dass mindestens einer der Einsätze,
die in ein komplexes Werkzeug 21 eingesetzt sind, das Ende
der Lebensdauer erreicht, wird das komplexe Werkzeug 21,
dessen Lebensdauer abläuft,
durch ein komplexes Ersatzwerkzeug 21 ersetzt und die Bearbeitung
wird fortgesetzt.
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Außerdem wird
das komplexe Werkzeug 21, dessen Lebensdauer abgelaufen
ist, in einen Raum zur Werkzeugvoreinstellung oder etwas Ähnliches gebracht
und der Einsatz, des sen Lebensdauer abgelaufen ist, wird durch einen
neuen ersetzt und wieder für
die Bearbeitung verwendet. Deshalb wird eine Vielzahl von Einsätzen, die
in das komplexe Werkzeug 21 eingesetzt sind, effektiv für die Bearbeitung genutzt,
bis jeder Einsatz das Ende der Lebensdauer erreicht. Damit wird
eine Situation vermieden, in der der Ablauf der Lebensdauer des
komplexen Werkzeugs beurteilt wird und alle Einsätze, die in das komplexe Werkzeug 21 eingesetzt
sind, weggeworfen werden, obwohl einige Einsätze noch nicht das Ende der
Lebensdauer erreicht haben.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der bisher dargelegten Ausführungsform
erläutert.
Die Ausführungsformen,
die in der vorliegenden Beschreibung geschildert werden, dienen
der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung. Der Geltungsbereich
der Erfindung wird von den beigefügten Ansprüchen bestimmt und wird nicht
durch die Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen eingeschränkt. Demzufolge
werden alle Umwandlungen und Veränderungen,
die zu den Ansprüchen
gehören,
in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung einbezogen.