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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine NC-Werkzeugmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe beispielsweise US-4,967,154-A), welche
eine Spindel zum Drehen eines damit gehaltenen Werkzeugs aufweist
und zum numerischen Steuern einer Relativbewegung zwischen der Spindel
und einem Werkstück
und Durchführen
einer Diagnose über
den Auslauf der Spindel adaptiert ist.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Der
Auslauf einer Spindel einer Werkzeugmaschine wirkt sich direkt auf
die Bearbeitungsgenauigkeiten aus, welche mit der Position, dem
Innendurchmesser und der Rundheit einer bearbeiteten Öffnung assoziiert
werden. Daher wird die Werkzeugmaschine auf den Auslauf der Spindel
geprüft und
derart konditioniert, dass der Spindelauslauf vor der Lieferung
derselben von einem Werkzeugmaschinenhersteller zu einem Benutzer
innerhalb einer vorbestimmten Standardtoleranz liegt.
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Ein
typisches Verfahren zur Prüfung
vor der Lieferung ist derart, dass ein zylinderförmiges Prüfwerkzeug mit einer äußeren Umfangsfläche, welche mit
einem hohen Grad an Genauigkeit endbearbeitet wurde, oder ein Prüfwerkzeug
mit einer kugelförmigen
Kugel, welche an einem Schaft desselben befestigt ist, in eine konische Öffnung der
Spindel eingefügt
und um eine Achse desselben gedreht wird und die Menge einer Abweichung
der äußeren Umfangsfläche des
Prüfwerkzeugs
gemessen wird, basierend auf welcher der Auslauf des Prüfwerkzeugs
bestimmt wird. Ein anderes bekanntes Prüfungsverfahren ist derart,
dass ein Para bolspiegel mit einem kleinen Durchmesser an der Mitte
eines Spindelkopfes angebracht und ein Lichtstrahl von einem Mikroskop,
welches mit der optischen Achse desselben im Wesentlichen mit der
Mittelachse der Spindel axial ausgerichtet angeordnet ist, auf dem
Parabolspiegel reflektiert und durch das Mikroskop zum Abbilden
auf einen Film projiziert wird und der Auslauf der Mittelachse der
Spindel basierend auf dem Abbildungsergebnis bestimmt wird.
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Eine
Vorrichtung zur Prüfung
vor der Lieferung wird separat von der NC-Werkzeugmaschine vorgesehen.
Wenn der Spindelauslauf auf einer Benutzerseite gemessen wird, muss
der Benutzer solch eine Prüfungsvorrichtung
auf der Benutzerseite vorsehen.
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Da
die NC-Werkzeugmaschine zur Bearbeitung verwendet wird, wird der
Spindelauslauf von einem Anfangsgrad, welches bei der Lieferung
beobachtet wird, aufgrund des Alterns eines die Spindel tragenden
Lagers allmählich
erschwert. Daher wird bevorzugt die Spindel auf den Auslauf zur
Verhinderung eines Bearbeitungsfehlers und einer Funktionsstörung der
Werkzeugmaschine regelmäßig zu prüfen. Mit
einer jüngsten
Tendenz zur Bearbeitungsbeschleunigung wurde die Drehzahl der Spindel
auf mehrere zehntausend U/Min. (Min–1)
erhöht.
Daher wird bevorzugt einen statischen Auslauf, welcher beobachtet
wird, wenn die Spindel mit einer niedrigeren Drehzahl gedreht wird,
sowie einen dynamischen Auslauf zu bestimmen, welcher beobachtet
wird, wenn die Spindel mit einer höheren Drehzahl gedreht wird.
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Jedoch
werden im Allgemeinen hohe Kosten für die Produktion der Prüfvorrichtung
auf der Benutzerseite erfordert, so dass es sehr schwierig ist eine Spezialprüfvorrichtung,
wie oben beschrieben wurde, auf der Benutzerseite anzufertigen.
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Ein
typisches Verfahren zur Bestimmung des Spindelauslaufs auf der Benutzerseite
ist derart, dass ein Prüfwerkzeug
wie oben beschrieben wurde an der Spindel befestigt wird und der
Auslauf des Prüfwerkzeugs
unter Verwendung eines Anzeigegerätes, wie beispielsweise einer
Messuhr, gemessen wird, während
die Spindel langsam gedreht wird, wobei ein Messfühler des
Anzeigegeräts
gegen die äußere Umfangsfläche des
Prüfwerkzeugs
gedrückt wird.
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Das
Anzeigegerät,
wie beispielsweise die Messuhr, weist jedoch eine Messgenauigkeit
von ca. 2 μm
bis 10 μm
auf und ist zweifellos als Auslauf-Detektor nicht zufrieden stellend.
Selbst wenn die regelmäßige Prüfung unter
Verwendung des Anzeigegeräts
durchgeführt
wird, besteht nahezu keine Änderung
im erfassten Auslauf. Daher nimmt der Benutzer von der schwierigen
Prüfoperation
Abstand und neigt dazu das Durchführen der regelmäßigen Prüfung zu vernachlässigen.
In den meisten Fällen
prüft der
Benutzer die Spindel auf den Auslauf nach dem Auftreten eines Bearbeitungsfehlers,
um die Ursache des Bearbeitungsfehlers festzustellen.
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In
Anbetracht des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine NC-Werkzeugmaschine zu liefern, welche jederzeit
eine Überprüfung des
Auslaufs einer Spindel derselben zulässt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist zum Lösen
der zuvor erwähnten
Probleme eine NC-Werkzeugmaschine geliefert, welche eine Spindel
zum Drehen eines damit gehaltenen Werkzeugs aufweist und zum numerischen
Steuern einer Relativbewegung zwischen der Spindel und einem Werkstück adaptiert
ist, wobei die NC-Werkzeugmaschine Folgendes aufweist: eine auf
einem Sockel innerhalb eines Bearbeitungsbereichs vorgesehene Abweichungserfassungseinrichtung
zum Erfassen einer Abweichung einer äußeren Umfangsfläche eines
an der Spindel angebrachten Prüf werkzeugs,
wenn das Prüfwerkzeug
um eine Achse desselben gedreht wird; und eine Auslaufdiagnoseeinrichtung
zum Durchführen einer
Diagnose über
den Auslauf der Spindel durch das Berechnen der Menge des Spindelauslaufs
basierend auf der durch die Abweichungserfassungseinrichtung erfassten
Abweichung und Vergleichen der berechneten Auslaufmenge mit einer
vorbestimmten Toleranz.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das an der Spindel angebrachte Prüfwerkzeug manuell oder automatisch
bewegt, so dass sich die äußere Umfangsfläche desselben
innerhalb eines Erfassungsbereichs der Abweichungserfassungseinrichtung
befindet. Dann wird das Prüfwerkzeug
um die Achse desselben gedreht und die Abweichung der äußeren Umfangsfläche desselben
durch die Abweichungserfassungseinrichtung erfasst, welche auf dem
Sockel innerhalb des Bearbeitungsbereichs vorgesehen ist. Anschließend berechnet
die Auslaufdiagnoseeinrichtung die Menge des Spindelauslaufs basierend
auf der erfassten Abweichung und vergleicht die berechnete Auslaufmenge
mit der im Voraus bestimmten Toleranz für die Diagnose über den
Spindelauslauf.
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Diagnose über den Spindelauslauf durch
eine sehr einfache und leichte Operation durch das Bewegen des an der
Spindel angebrachten Prüfwerkzeugs
erzielt werden, so dass sich die äußere Umfangsfläche desselben
innerhalb des Erfassungsbereichs der Abweichungserfassungseinrichtung
befindet. Daher kann ein Benutzer der NC-Werkzeugmaschine bei einer täglichen
Arbeit jederzeit leicht eine regelmäßige Auslaufdiagnoseoperation
durchführen.
Durch das Durchführen
einer regelmäßigen Auslaufdiagnoseoperation
auf diese Weise kann ein Bearbeitungsfehler und eine Funktionsstörung der
Werkzeugmaschine verhindert werden.
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Die
Abweichungserfassungseinrichtung kann einen Hauptkörper mit
einer Einführöffnung zum
Aufnehmen des Prüfwerkzeugs
und einen berührungslosen
Abweichungserfassungssensor aufweisen, welcher am Hauptkörper befestigt
ist, wobei ein Erfassungsabschnitt desselben in die Einführöffnung vorsteht.
Der Hauptkörper
ist am Sockel befestigt und die Abweichung des Prüfwerkzeugs
wird durch den berührungslosen
Abweichungserfassungssensor mit dem Prüfwerkzeug erfasst, welches in
die Ein führöffnung des
Hauptkörpers
eingeführt ist.
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Da
die Abweichung des Prüfwerkzeugs
mit dem Prüfwerkzeug
erfasst wird, welches in die Einführöffnung des Hauptkörpers eingeführt ist,
kann das Prüfwerkzeug
in Bezug auf den Abweichungserfassungssensor einfach durch das Einführen des Prüfwerkzeugs
in die Einführöffnung genau
und richtig positioniert werden. Daher kann das Positionieren des
Prüfwerkzeugs
leicht durch das manuelle Bewegen des Prüfwerkzeugs erzielt werden.
Zudem kann die Abweichung des Prüfwerkzeugs
durch das genaue Positionieren des Prüfwerkzeugs mit einem hohen
Grad an Genauigkeit erfasst werden.
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Die
Abweichungserfassungseinrichtung kann mindestens zwei berührungslose
Abweichungserfassungssensoren beinhalten, welche angeordnet sind,
wobei sich die Abweichungserfassungsrichtungen derselben zueinander
vertikal befinden.
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Die
Spindel läuft
aus der Drehmittelachse bzw. Rotationsachse derselben nicht nur
gleichmäßig sondern
auch exzentrisch in eine Richtung aus. In solch einem Fall kann,
wenn sich ein einziger Abweichungserfassungssensor zur Erfassung
der Abweichung des Prüfwerkzeugs
in einer Position befindet, in welcher die Abweichung geringer ist,
die Abweichung des Prüfwerkzeugs
(d.h. der Spindelauslauf) nicht genau erfasst werden. Mit der zuvor
erwähnten Anordnung
sind die mindestens zwei Abweichungserfassungssensoren angeordnet,
wobei die Erfassungsrich tungen derselben vertikal zueinander sind, damit
sogar der exzentrische Spindelauslauf durch einen der Abweichungserfassungssensoren
mit Sicherheit erfasst werden kann. Folglich kann der Spindelauslauf
genau erfasst werden.
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Die
Abweichungserfassungseinrichtung kann zwei Paare an berührungslosen
Abweichungserfassungssensoren beinhalten, welche in einem diametral
entgegengesetzten Verhältnis
angeordnet sind, wobei die Abweichungserfassungsrichtungen eines
Paares an berührungslosen
Sensoren senkrecht zu den Abweichungserfassungsrichtungen des anderen
Paares an berührungslosen
Abweichungserfassungssensoren sind.
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Mit
dieser Anordnung sind die zwei Paare an berührungslosen Abweichungserfassungssensoren in
einem diametral entgegengesetzten Verhältnis angeordnet, wobei die
Abweichungserfassungsrichtungen des einen Paares senkrecht zu den
Abweichungserfassungsrichtungen des anderen Paares sind, damit der
Spindelauslauf genauer erfasst werden kann.
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Die
Auslaufdiagnoseeinrichtung kann adaptiert sein eine Diagnose über einen
statischen Auslauf, welcher beobachtet wird, wenn die Spindel mit einer
niedrigeren Drehzahl gedreht wird, und einen dynamischen Auslauf
durchzuführen,
welcher beobachtet wird, wenn die Spindel mit einer höheren Drehzahl
gedreht wird.
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Wie
oben beschrieben wurde, wird die Spindel zur Beschleunigung der
Bearbeitung mit mehreren zehntausend U/Min. (Min.–1)
gedreht. Daher wird bevorzugt den statischen Auslauf der mit einer
niedrigeren Drehzahl gedrehten Spindel sowie den dynamischen Auslauf
der mit einer höheren
Drehzahl gedrehten Spindel zu bestimmen. Mit der zuvor erwähnten Anordnung
wird die Diagnose über
den statischen Auslauf der mit einer niedrigeren Drehzahl gedrehten
Spindel und den dynamischen Auslauf der mit einer höheren Drehzahl
gedrehten Spindel durchgeführt,
damit die Operation zum Diagnostizieren des Spindelauslaufs auf
geeignete Weise für
die Bearbeitung mit einer höheren
Geschwindigkeit durchgeführt werden
kann. Der Ausdruck „niedrigere
Drehzahl" bedeutet
hierin eine Drehzahl bis zu 100 Min.–1 und zur
sicheren Abweichungsmessung der Abweichung beträgt die niedrigere Drehzahl
vorzugsweise nicht mehr als 100 Min.–1.
Der Ausdruck „höhere Drehzahl" bedeutet hierin
eine Drehzahl, welche höher
als die niedrigere Drehzahl ist. Die höhere Drehzahl ist vorzugsweise
die höchst
möglichste
Drehzahl, solange Daten durch eine Steuerung richtig abgetastet
werden können.
Bevorzugter ist die höhere
Drehzahl eine Drehzahl, welche einer Eigenfrequenz der Spindel näher ist,
um striktere Messzustände
zu liefern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Konstruktion einer NC-Werkzeugmaschine
nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht;
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2 ist
eine Perspektivansicht, welche einen Zustand veranschaulicht, in
welchem die Abweichungserfassungseinrichtung nach der Ausführungsform
auf einem Tisch befestigt ist;
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3 ist
eine Draufsicht, welche die Abweichungserfassungseinrichtung nach
der Ausführungsform
veranschaulicht;
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4 ist
eine Schnittansicht, die in Richtung der Pfeile I-I in 3 gezeigt
ist;
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5 ist
eine Draufsicht, welche ein Prüfwerkzeug
veranschaulicht, welches in der Ausführungsform einzusetzen ist;
und
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6 ist
ein Ablaufplan zum Erläutern
eines Verfahrens, welches durch einen Auslaufdiagnoseabschnitt nach
der Ausführungsform
durchzuführen ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
Bezug auf die anhängenden
Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung hiernach mittels einer bestimmten
Ausführungsform
derselben beschrieben werden. 1 ist ein
Blockdiagramm, welches die Konstruktion einer NC-Werkzeugmaschine
nach dieser Ausführungsform
schematisch veranschaulicht.
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Wie
in 1 gezeigt, beinhaltet die NC-Werkzeugmaschine 1 dieser
Ausführungsform eine
numerische Steuerung 2, einen Steuerkreis 13, eine
Zuführeinrichtung 14,
eine Spindeleinheit 15, eine ATC-Einheit 16, ein
Operationspult 17, eine Kathodenstrahlröhre 18 und eine Abweichungserfassungseinrichtung 20,
wie in den 2 bis 4 veranschaulicht.
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Wie
in 2 gezeigt, beinhaltet die Abweichungserfassungseinrichtung 20 einen
an einem Sockel, wie beispielsweise einem Tisch 19, befestigten Hauptkörper 21 und
Abweichungserfassungssensoren 22, welche am Hauptkörper 21 befestigt
sind. Die Abweichungserfassungssensoren 22 können einer berührungslosen
Art sein, wie beispielsweise einer Wirbelstrom-, Kapazitäts-, Infrarotstrahlen-,
Röntgenstrahlen-
oder Gammastrahlenart.
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Der
Hauptkörper 21 ist
ein ringförmiges
Element mit einer Einführöffnung 21a,
welche in der Mitte desselben zum Aufnehmen eines an der Spindeleinheit 15 angebrachten
Prüfwerkzeugs
T gebildet ist. Wie in den 3 und 4 gezeigt,
weist der Hauptkörper 21 vier
Durchgangsöffnungen 21b auf, welche
in einer Umfangswand desselben peripher äquidistant gebildet sind, da
sie sich von der äußeren Umfangsfläche zur
Mitte der Einführöffnung 21a erstrecken.
Die Abweichungserfassungssensoren 22 sind jeweils in die
Durchgangsöffnungen 21b eingefügt und am
Hauptkörper 21 befestigt,
wobei die Erfassungsabschnitte derselben in die Einführöffnung 21a vorstehen.
Die Abweichungserfassungssensoren 22 werden nicht mit dem
Prüfwerkzeug
T in Kontakt gebracht, welches in die Einführöffnung 21a eingeführt ist.
Wie in 1 gezeigt, sind die Abweichungserfassungssensoren 22 jeweils über den Steuerkreis 13 an
der numerischen Steuerung 2 angeschlossen und Daten, welche
für eine
durch die jeweiligen Abweichungserfassungssensoren 22 erfasste
Abweichung bezeichnend sind, werden in die numerische Steuerung 2 eingegeben.
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Wie
in 5 gezeigt, beinhaltet das Prüfwerkzeug T einen Konus Tb,
welcher in eine konische Öffnung
einer Spindel einzufügen
ist, und einen zylinderförmigen
Abschnitt Ta, welcher mit dem Konus Tb genau koaxial ausgerichtet
ist und eine hohe Rundheit aufweist. Das Prüfwerkzeug T wird üblicherweise
in einem nicht gezeigten Werkzeugmagazin aufbewahrt und nach Bedarf
aus dem Werkzeugmagazin getragen und durch die ATC-Einheit 16 an der
Spindel angebracht.
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Wie
in 1 gezeigt, beinhaltet die numerische Steuerung 2 einen
Abschnitt 3 zum Ausführen eines
Bearbeitungsprogramms, einen Spindelsteuerabschnitt 4,
einen Zuführsteuerabschnitt 5,
einen ATC-Steuerabschnitt 6, einen Auslaufdiagnoseabschnitt 8,
einen Displaysteuerabschnitt 9, einen Datenspeicherabschnitt 10 und
eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 12. Der Abschnitt 3 zum
Ausführen eines
Bearbeitungsprogramms, der Spindelsteuerabschnitt 4, der
Zuführsteuerabschnitt 5,
der ATC-Steuerabschnitt 6,
der Auslaufdiagnoseabschnitt 8 und der Displaysteuerabschnitt 9 sind
durch eine Zentraleinheit, einen Festwertspeicher, einen Direktzugriffsspeicher
und ähnliches
gebildet. Der Datenspeicherabschnitt 10 besteht aus einem
Hilfsspeicher.
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Der
Abschnitt 3 zum Ausführen
eines Bearbeitungsprogramms analysiert ein vorbereitend gespeichertes
Bearbeitungsprogramm und führt
das Programm aus. Genauer liest der Abschnitt 3 zum Ausführen eines
Bearbeitungsprogramms Befehle, welche die Spindeldrehung, eine Zuführgeschwindigkeit,
eine Zuführposition,
einen Werkzeugwechsel und ähnliches
betreffen, aus dem Bearbeitungsprogramm aus und überträgt einen Drehungsbefehl der Spindeleinheit 15 zum
Spindelsteuerabschnitt 4, einen Zuführgeschwindigkeits- und Zuführpositionsbefehl
der Zuführeinrichtung 14 zum
Zuführsteuerabschnitt 5 und
einen Werkzeugwechselbefehl zum ATC-Steuerabschnitt 6.
Nach dem Empfang der Befehle vom Abschnitt 3 zum Ausführen eines
Bearbeitungsprogramms erzeugen der Spindelsteuerabschnitt 4,
Zuführsteuerabschnitt 5 und
ATC-Steuerabschnitt 6 jeweils Steuersignale und übertragen
die Steuersignale über
die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 12 und den Steuerkreis 13 zur
Zuführeinrichtung 14, Spindeleinheit 15 und
ATC-Einheit 16 zur Steuerung der Operationen derselben.
Der Displaysteuerabschnitt 9 ist über die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 12 zur
Steuerung des Displays auf der Kathodenstrahlröhre 18 an der Kathodenstrahlröhre 18 angeschlossen.
Die Koordinaten der Position der Zuführeinrichtung 14 und
das Bearbeitungsprogramm werden üblicherweise
auf der Kathodenstrahlröhre 18 angezeigt.
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Der
Auslaufdiagnoseabschnitt 8 weist ein Diagnoseprogramm zum
Durchführen
eines Verfahrens auf, wie in 6 gezeigt,
und analysiert das Diagnoseprogramm zur Ausführung des Programms.
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Genauer
beginnt der Auslaufdiagnoseabschnitt 8 das Durchführen des
in 6 gezeigten Verfahrens nach dem Empfang eines
Diagnoseausführungssignals,
welches vom Operationspult 17 eingegeben wurde. Erst wird
ein Befehl zum Anbringen des im Werkzeugmagazin aufbewahrten Prüfwerkzeugs
T an der Spindel zum ATC-Steuerabschnitt 6 übertragen
und die ATC-Einheit 16 unter der Steuerung des ATC-Steuerabschnitts 6 angetrieben,
um das Prüfwerkzeug
T an der Spindel anzubringen (Schritt S1).
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Dann
wird ein Bewegungsbefehl zum Einführen des Prüfwerkzeugs T in die Einführöffnung 21a des
Hauptkörpers 21 zum
Zuführsteuerabschnitt 5 übertragen
und die Zuführeinrichtung 14 unter
der Steuerung des Zuführsteuerabschnitts 5 angetrieben,
um das Prüfwerkzeug
T in die Einführöffnung 21a des
Hauptkörpers 21 einzuführen (Schritt
S2).
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Anschließend wird
ein Befehl zum Drehen der Spindel mit einer niedrigeren Drehzahl
zum Spindelsteuerabschnitt 4 übertragen und die Spindeleinheit 15 unter
der Steuerung des Spindelsteuerabschnitts 4 angetrieben,
um die mit dem Prüfwerkzeug T
ausgestattete Spindel mit der niedrigeren Drehzahl zu drehen (Schritt
S3). Der Ausdruck „niedrigere Drehzahl" bedeutet hierin
eine Drehzahl bis zu ca. 100 Min.–1 und
zur sicheren Abweichungsmessung beträgt die Drehzahl vorzugsweise
nicht mehr als 100 Min.–1.
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Die
von den vier Abweichungserfassungssensoren 22 eingegebenen
Abweichungsdaten werden wiederum für eine im Voraus bestimmte
Zeitdauer abgetastet und im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert.
Dann wird ein Unterschied zwischen einem Höchstwert und einem Mindestwert
der Abweichungsdaten als Abweichungsmenge für jeden der Abweichungserfassungssensoren 22 berechnet.
Die Höchste
der Abweichungsmengen für
die jeweiligen Abweichungserfassungssensoren 22 wird als
statischer Auslauf δs im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert
(Schritt S4).
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Anschließend wird
ein Befehl zum Drehen der Spindel mit einer höheren Drehzahl zum Spindelsteuerabschnitt 4 übertragen
und die Spindel mit der höheren
Drehzahl gedreht (Schritt S5). Der Ausdruck „höhere Drehzahl" bedeutet hierin
eine Drehzahl, welche höher
als die niedrige Drehzahl ist. Die höhere Drehzahl ist vorzugsweise
die höchst
mögliche Drehzahl,
solange die Daten durch die numerische Steuerung 2 richtig
abgetastet werden können.
Bevorzugter ist die höhere
Drehzahl eine Drehzahl, welche einer Eigenfrequenz der Spindel näher ist,
um striktere Messzustände
zu liefern.
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Wie
im Schritt S4 werden die von den vier Abweichungserfassungssensoren 22 eingegebenen Abweichungsdaten
für eine
im Voraus bestimmte Zeitdauer abgetastet und im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert.
Dann wird ein Unterschied zwischen einem Höchstwert und einem Mindestwert
der Abweichungsdaten als Abweichungsmenge für jeden der Abweichungserfassungssensoren 22 berechnet. Die
Höchste
der Abweichungsmengen für
die jeweiligen Abweichungserfassungssensoren 22 wird als dynamischer
Auslauf δd im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert
(Schritt S6).
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Danach
wird der statische Auslauf δs mit einem Bezugswert δs0 des
statischen Auslaufs verglichen, welcher vorbereitend im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert
wurde, (Schritt S7) und wenn beurteilt wird, dass δs kleiner
als δs0 ist, geht das Verfahren zum nächsten Schritt.
Dann wird der dynamische Auslauf δd mit dem Bezugswert δd0 des
dynamischen Auslaufs verglichen, welcher vorbereitend im Datenspeicherabschnitt 10 gespeichert
wurde, (Schritt S8) und wenn beurteilt wird, dass δd kleiner als δd0 ist,
wird eine Ausgabe erzeugt, um anzuzeigen, dass der Auslauf normal
ist (Schritt S9). Wenn im Schritt S7 beurteilt wird, dass δs nicht
kleiner als δs0 ist, oder im Schritt S8 beurteilt wird,
dass δd nicht kleiner als δd0 ist,
wird eine Ausgabe erzeugt, um anzuzeigen, dass der Auslauf anormal
ist (Schritt S10). Die im Schritt S9 oder S10 erzeugte Ausgabe wird zum
Displaysteuerabschnitt 9 übertragen, welcher wiederum „NORMAL" oder „ANORMAL" auf der Kathodenstrahlröhre 18 anzeigt.
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Nach
der Diagnose über
den statischen und dynamischen Auslauf wird ein Bewegungsbefehl zum
Zuführsteuerabschnitt 5 übertragen
und die Zuführeinrichtung 14 angetrieben,
um das Prüfwerkzeug
T zurück
zur Ausgangsposition zu bewegen (Schritt S11). Dann wird ein Werkzeugwechselbefehl zum
ATC-Steuerabschnitt 6 übertragen
und die ATC-Einheit 16 angetrieben, um das Prüf werkzeug
T im Werkzeugmagazin aufzubewahren (Schritt S12). Folglich ist das
Diagnoseverfahren vollendet.
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Bei
der NC-Werkzeugmaschine 1 dieser Ausführungsform mit der oben beschriebenen
Konstruktion wird das Prüfwerkzeug
T zur Auslaufdiagnose automatisch an der Spindel angebracht und
zur Messposition bewegt, dann die Auslaufdiagnoseoperation automatisch
durchgeführt
und das Diagnoseergebnis auf der Kathodenstrahlröhre 18 angezeigt. Daher
kann der Benutzer der NC-Werkzeugmaschine 1 bei
einer täglichen
Arbeit jederzeit leicht eine regelmäßige Auslaufdiagnoseoperation
durchführen. Durch
das Durchführen
der regelmäßigen Auslaufdiagnoseoperation
auf diese Weise kann ein Bearbeitungsfehler und eine Funktionsstörung der
Werkzeugmaschine verhindert werden.
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Die
Spindel läuft
aus der Rotationsachse derselben nicht nur gleichmäßig sondern
auch exzentrisch in eine Richtung aus. In dieser Ausführungsform
sind die vier Abweichungserfassungssensoren 22 peripher äquidistant
angeordnet, wobei die Erfassungsrichtungen derselben senkrecht zueinander
sind, damit sogar der exzentrische Auslauf der Spindel durch zumindest
einen der Abweichungserfassungssensoren 22 mit Sicherheit
erfasst werden kann. Folglich kann der Auslauf der Spindel zuverlässig erfasst
werden.
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In
dieser Ausführungsform
wird die Diagnose über
den statischen Auslauf, welcher beobachtet wird, wenn die Spindel
mit der niedrigeren Drehzahl gedreht wird, und den dynamischen Auslauf
durchgeführt,
welcher beobachtet wird, wenn die Spindel mit der höheren Drehzahl
gedreht wird. Daher kann die Operation zum Diagnostizieren des Spindelauslaufs
auf geeignete Weise für
die Bearbeitung mit einer höheren
Geschwindigkeit durchgeführt
werden.
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Zwar
wurde folglich eine Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben, aber es sollte klar sein, dass
die Erfindung nicht auf die Ausführungsform
beschränkt
ist. Zwar wird das Prüfwerkzeug
T in der oben beschriebenen Ausführungsform automatisch
an der Spindel angebracht und zur Messposition bewegt, aber diese
Operationen können
auch manuell durchgeführt
werden. Sogar in diesem Fall kann das Prüfwerkzeug T in Bezug auf die Abweichungserfassungssensoren 22 genau
und richtig positioniert werden, da das Prüfwerkzeug T in die Einführöffnung 21a des
Hauptkörpers 21 eingeführt ist.
Zudem ist die Anzahl der Abweichungserfassungssensoren 22 nicht
besonders beschränkt,
aber kann eins oder mehr betragen.