ES2870049T3

ES2870049T3 - Procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta y máquina herramienta

Info

Publication number: ES2870049T3
Application number: ES18730324T
Authority: ES
Inventors: Ralph Davis; Horst Fondy; Jürgen Menze
Original assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: US11958153B2; CN110663005A; US20200206858A1; EP3635494A1; WO2018224526A1; EP3635494B1; HUE055149T2; DE102017209822A1; CN110663005B; DE102017209822B4

Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta con las etapas: - puesta a disposición de una máquina herramienta (2, 3, 4), que comprende -- al menos un husillo de herramienta (10, 11), y -- un equipo de lubricación y refrigeración (13) con una bomba (15) para el abastecimiento del al menos un husillo de herramienta (10, 11) con un lubricante refrigerador (12), - sujeción de una herramienta (W1 a W4) en el al menos un husillo de herramienta (10, 11), - cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta (PW) para la regulación de la bomba (15) con ayuda de una resistencia al flujo específica de la máquina (RM) para el lubricante refrigerador (12) y de una resistencia al flujo específica de la herramienta (RW) para el lubricante refrigerador (12), y - funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) con los parámetros de regulador específicos de la herramienta (PW).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta y máquina herramienta

La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta, así como a una máquina herramienta.

En el mecanizado con arranque de virutas de una pieza de trabajo mediante una máquina herramienta se alimenta habitualmente un lubricante refrigerador al punto de mecanizado de la herramienta en la pieza de trabajo. La alimentación exacta del lubricante refrigerador es difícil, puesto que depende de la herramienta usada. Por el documento DE 102 48 932 A1 se conoce un procedimiento para el abastecimiento de un punto de mecanizado con lubricante, en el que los flujos de lubricante están almacenados en una memoria de datos, a los que están asignados determinados diámetros de herramienta de la herramienta. Al seleccionar un diámetro determinado de herramienta, el flujo de lubricante correspondiente se predetermina como valor teórico en un circuito de regulación.

Por el documento EP 0 714 053 A2 se conocen un procedimiento y un dispositivo para detectar y controlar una estructura de virutas.

Por el documento DE 10238203 A1 se conoce una máquina herramienta con lubricación por cantidades mínimas.

La invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta que permita de forma sencilla y flexible una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador a los puntos de mecanizado de herramientas cambiantes.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. De acuerdo con la invención se ha detectado que los parámetros de regulador para la regulación de la bomba y para la alimentación del lubricante refrigerador deben ajustarse de forma específica según la herramienta con ayuda de una resistencia al flujo específica de la máquina y de una resistencia al flujo específica de la herramienta, para permitir una alimentación rápida y exacta del lubricante refrigerador al punto de mecanizado de la herramienta sujetada respectivamente en el al menos un husillo de herramienta. La resistencia al flujo específica de la máquina es independiente de la herramienta respectivamente sujetada y caracteriza la resistencia al flujo para el lubricante refrigerador por la instalación de la máquina o la instalación de la tubería de alimentación de la máquina herramienta. Por el contrario, la resistencia al flujo específica de la herramienta depende de la herramienta respectivamente sujetada en el al menos un husillo de herramienta y caracteriza la resistencia al flujo específica del lubricante refrigerador por la herramienta en cuestión o la herramienta en cuestión sujetada en el al menos un husillo de herramienta. Mediante la resistencia al flujo específica de la máquina y la resistencia al flujo específica de la herramienta se calculan parámetros de regulador específicos de la herramienta para la regulación de la bomba y la alimentación del lubricante refrigerador a la herramienta respectivamente sujetada. Mediante el posterior funcionamiento de la máquina herramienta con los parámetros de regulador específicos de la herramienta es posible una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador al punto de mecanizado de la herramienta respectivamente sujetada. La alimentación del lubricante refrigerador al punto de mecanizado se realiza de forma rápida y en particular con una sobreoscilación solo reducida, de modo que la alimentación del lubricante refrigerador también se realiza de forma exacta. Puesto que la resistencia al flujo específica de la máquina depende exclusivamente de la instalación de la máquina, este solo debe determinarse una única vez y estará disponible a continuación para el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta para diferentes herramientas. La resistencia al flujo específica de la herramienta también debe determinarse solo una única vez para la herramienta correspondiente y estará disponible a continuación en un nuevo uso de la herramienta para el cálculo de los parámetros de regulador específicos de la herramienta. Gracias a ello se simplifica el cálculo de los parámetros de regulador específicos de la herramienta con un funcionamiento continuo de la máquina herramienta. El cálculo de los parámetros de regulador específicos de la herramienta puede realizarse, por lo tanto, de forma sencilla y flexible para diferentes herramientas.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 garantiza una determinación sencilla de la resistencia al flujo específica de la máquina. Puesto que la máquina herramienta se hace funcionar, en particular para pruebas, sin herramienta sujetada en el al menos un husillo de herramienta, puede determinarse de forma sencilla la resistencia al flujo específica de la máquina. Un funcionamiento de la máquina herramienta sin herramienta sujetada puede realizarse, por ejemplo, de tal modo que un soporte de herramienta está sujetado sin herramienta o un soporte de herramienta está sujetado con una herramienta, aunque esta no influya en la medición de la resistencia al flujo específica de la máquina. Esta herramienta tiene, por ejemplo, una sección de flujo con un tamaño tal que no influye en la determinación de la resistencia al flujo específica de la máquina. En una realización de varios husillos o de dos husillos de la máquina herramienta, se determina la resistencia al flujo específica de la máquina respectivamente para el funcionamiento de la máquina herramienta con diferentes constelaciones de husillos de herramienta, es decir, en función del número de husillos de herramienta activos. Si la máquina herramienta presenta, por ejemplo, dos husillos de herramienta, se determina una resistencia al flujo específica de la máquina para el funcionamiento con un husillo y una resistencia al flujo específica de la máquina para el funcionamiento con dos husillos.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3 permite una determinación sencilla de la resistencia al flujo específica de la máquina. La resistencia al flujo específica de la máquina se determina, por ejemplo, a partir de un número de revoluciones medido de la bomba, una curva característica conocida de la bomba y una presión medida del lubricante refrigerador, de modo que solo se necesita un número reducido de sensores de medición. En máquinas herramienta de varios husillos, la resistencia al flujo específica de la máquina se determina, además, en función del número de husillos de herramienta activos. La curva característica de la bomba indica, por ejemplo, una dependencia entre el número de revoluciones de la bomba, la presión de la bomba y un caudal.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4 permite un cálculo sencillo y flexible de los parámetros de regulador específicos de la herramienta. Puesto que la resistencia al flujo específica de la máquina es independiente de la herramienta respectivamente sujetada en el al menos un husillo de herramienta, esta puede almacenarse después de haberse determinado una sola vez y puede usarse para el cálculo de parámetros de reguladores específicos de la herramienta de diferentes herramientas.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 permite una determinación sencilla y flexible de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. Mediante un funcionamiento, en particular a modo de pruebas, de la máquina herramienta con la herramienta sujetada en el al menos un husillo de herramienta, y cuando se conoce la resistencia al flujo específica de la máquina, es posible determinar de forma sencilla la resistencia al flujo específica de la herramienta. En un primer uso de la herramienta en cuestión, se determina la resistencia al flujo específica de la herramienta mediante el funcionamiento a modo de pruebas antes del mecanizado de la pieza de trabajo. Con los parámetros de regulador específicos de la herramienta calculados, puede mecanizarse a continuación la pieza de trabajo sin cambio de herramienta, estando garantizado gracias a los parámetros de regulador específicos de la herramienta una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador al punto de mecanizado.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6 permite de forma sencilla la determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. En una máquina herramienta de un husillo, la resistencia al flujo total es la suma de la resistencia al flujo específica de la máquina y la resistencia al flujo específica de la herramienta. La resistencia al flujo total se determina con ayuda de magnitudes de medición. Por ejemplo, se determina la resistencia al flujo total a partir de un número de revoluciones medido de la bomba, una curva característica conocida de la bomba y una presión medida del lubricante refrigerador. Gracias a la sustracción posterior de la resistencia al flujo específica de la máquina resulta la resistencia al flujo específica correspondiente de la herramienta. En una máquina herramienta de dos husillos, la resistencia al flujo total resulta de una conexión en serie de la resistencia al flujo específica de la máquina y de las resistencias al flujo específicas conectadas en paralelo de la herramienta.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 permite una determinación sencilla de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. A partir del número de revoluciones medida de la bomba, la curva característica conocida de la bomba, la presión media medida del lubricante refrigerador y la resistencia al flujo específica de la máquina, puede determinarse de forma sencilla la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. A partir del número de revoluciones de la bomba, la curva característica de la bomba y la presión del lubricante refrigerador puede determinarse en primer lugar una resistencia al flujo total. A partir de la resistencia al flujo total y la resistencia al flujo específica de la máquina conocida puede determinarse a continuación la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 permite de forma sencilla y flexible el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta. Puesto que la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión está almacenada en el equipo de control en combinación con una identificación, en particular una identificación de la herramienta y/o una identificación del tipo de herramienta, la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión está disponible después de una primera determinación para el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta, cuando vuelve a usarse la herramienta idéntica y/o una herramienta de un tipo idéntico. Gracias al almacenamiento de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión, por lo tanto, no es necesaria una nueva determinación.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 permite de forma sencilla y flexible el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta en máquinas herramienta de varios husillos. La resistencia al flujo específica de la máquina se determina para cada número de husillos de herramienta activos. En una máquina herramienta de dos husillos se determinan, por ejemplo, una resistencia al flujo específica de la máquina para un husillo de herramienta activo y una resistencia al flujo específica de la máquina para dos husillos de herramienta activos. En función del número de husillos de herramienta activos se determina en particular también la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. El cálculo de los parámetros de regulador específicos de la herramienta se realiza a continuación en función del número de husillos de herramienta activos, es decir, de la resistencia al flujo específica de la máquina determinada para el número de husillos de herramienta activos y de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 permite una determinación sencilla de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión. Durante la primera determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión no es posible un cálculo de parámetros de regulador optimizados o parámetros de regulador específicos de la herramienta. Para determinar la resistencia al flujo específica de la herramienta en cuestión, se usan, por lo tanto, parámetros de regulador básicos para la regulación de la bomba que garantizan una regulación estable de la alimentación de lubricante refrigerador. Los parámetros de regulador básicos se calculan en particular en función de la resistencia al flujo específica de la máquina. La determinación de la resistencia al flujo específica de la máquina también puede realizarse con parámetros de regulador básicos que garantizan una regulación estable de la alimentación de lubricante refrigerador. Después de la determinación de la resistencia al flujo específica de la máquina y de la resistencia al flujo específica de la herramienta y después del cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta, el funcionamiento posterior no tiene lugar con los parámetros de regulador básicos, sino con los parámetros de regulador específicos de la herramienta.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11 permite una alimentación sencilla y exacta de lubricante refrigerador. La presión del lubricante refrigerador puede medirse y regularse de forma sencilla. Preferentemente, la presión del lubricante refrigerador se mide mediante un sensor de presión delante del al menos un husillo de herramienta, en particular delante de un punto de distribución para la distribución del lubricante refrigerador entre los husillos de herramienta. Preferentemente, para la medición de la presión del lubricante refrigerador se necesita solo un único sensor para medir la presión. La presión del lubricante refrigerador se regula en particular mediante un número de revoluciones de bomba de la bomba. El lubricante refrigerador se alimenta mediante una regulación de la presión a la herramienta en cuestión o al punto de mecanizado de la herramienta en cuestión. La regulación de la presión está realizada mediante la bomba de número de revoluciones variable.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12 garantiza una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador a los puntos de mecanizado de herramientas cambiantes. Puesto que después de cada cambio de herramienta tiene lugar el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta que pertenecen a la herramienta respectivamente sujetada, queda garantizado que para la combinación de máquina herramienta, número de husillos de herramienta activos y herramienta sujetada se calculan y usan de forma fiable los parámetros de regulador óptimos específicos de la herramienta. Además, al calcular parámetros de regulador específicos de la herramienta en función de una pieza de trabajo a mecanizar puede predeterminarse una presión teórica deseada y tenerse en cuenta al calcular parámetros de regulador específicos de la herramienta.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13 permite una alimentación sencilla y exacta de lubricante refrigerador. La bomba permite de forma sencilla una regulación de la presión del lubricante refrigerador. La presión del lubricante refrigerador puede cambiarse de forma rápida y sencilla de la forma deseada mediante un número de revoluciones de la bomba o una regulación del número de revoluciones de la bomba. El número de revoluciones de la bomba está disponible como magnitud de medición y puede usarse en particular también para la determinación de la resistencia al flujo específica de la máquina y de la resistencia al flujo específica de la herramienta correspondiente.

Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14 permite una alimentación sencilla y exacta de lubricante refrigerador. El funcionamiento de la máquina herramienta se realiza en primer lugar de tal modo que se regula la presión del lubricante refrigerador mediante la bomba. Cuando la presión del lubricante refrigerador alcanza un intervalo teórico predeterminado, la regulación de la presión de la bomba cambia a un control de la presión. Mediante el funcionamiento controlado de la bomba después de alcanzarse el intervalo teórico para la presión del lubricante refrigerador se evita una influencia negativa de una presión de retención del lubricante refrigerador que se produce durante un mecanizado de la pieza de trabajo. Por lo tanto, no queda afectada la regulación después de alcanzarse el intervalo teórico por la presión de retención del lubricante refrigerador.

La invención se basa, además, en el objetivo de crear una máquina herramienta que permita de forma sencilla y flexible una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador a los puntos de mecanizado de herramientas cambiantes.

Este objetivo se consigue mediante una máquina herramienta con las características de la reivindicación 15. Las ventajas de la máquina herramienta de acuerdo con la invención se corresponden con las ventajas ya descritas del procedimiento de acuerdo con la invención. El equipo de control puede perfeccionarse, en particular, con las características de al menos una de las reivindicaciones 1 a 14.

Una instalación de fabricación de acuerdo con la reivindicación 16 permite de forma sencilla y flexible una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador a los puntos de mecanizado de herramientas cambiantes, cuando se usan varias máquinas herramienta. Las resistencias al flujo específicas de la herramienta determinadas de las diferentes máquinas herramienta se transmiten junto con una identificación, en particular una identificación de herramienta y/o una identificación del tipo de herramienta, al equipo de control central y se almacenan allí. De este modo, se lleva un catálogo de herramientas en el equipo de control central. Las diferentes máquinas herramienta pueden acceder a este catálogo de herramientas, de modo que en la instalación de fabricación solo debe determinarse una única vez la resistencia al flujo específica de la herramienta para cada herramienta o para cada tipo de herramienta. Por ejemplo, pueden sincronizarse en intervalos regulares los equipos de control locales de las máquinas herramienta con el equipo de control central.

Otras características, ventajas y detalles de la invención se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización. Muestran:

la figura 1 una vista esquemática de una instalación de fabricación con varias máquinas herramienta y un equipo de control central,

la figura 2 una vista esquemática de un equipo de lubricación y refrigeración con una de las máquinas herramienta representadas en la figura 1 para el abastecimiento de dos husillos de herramienta con lubricante refrigerador,

la figura 3 una vista esquemática de una regulación adaptiva de la presión para el abastecimiento de los husillos de herramienta en la figura 2 con el lubricante refrigerador,

la figura 4 un diagrama de flujo para la determinación de una resistencia al flujo específica de la máquina para la configuración de la regulación de la presión en la figura 3,

la figura 5 un diagrama de flujo para la determinación de una resistencia al flujo específica de la herramienta de la herramienta correspondiente para la configuración de la regulación de la presión en la figura 3,

la figura 6 un diagrama de flujo para el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta para la regulación de la presión en la figura 3, y

la figura 7 un diagrama de tiempo para la regulación de la presión en la figura 3.

Una instalación de fabricación 1 comprende varias máquinas herramienta 2, 3, 4, que están conectadas con un equipo de control central 5 mediante una red de transmisión de datos 6. Las máquinas herramienta 2, 3, 4 presentan respectivamente un equipo de control local 7, 8, 9. Los equipos de control locales 7, 8, 9 tienen mediante la red de transmisión de datos 6 una conexión de señales con el equipo de control central 5. La instalación de fabricación 1 se muestra en la figura 1.

La máquina herramienta 2 presenta dos husillos de herramienta 10, 11, que están conectados con un equipo de lubricación y refrigeración 13 para el abastecimiento con un lubricante refrigerador 12. El equipo de lubricación y refrigeración 13 comprende un depósito 14 para el alojamiento del lubricante refrigerador 12 y una bomba 15 para transportar el lubricante refrigerador 12 del depósito 14 mediante una tubería de alimentación 16 a un punto de distribución 17. El número de revoluciones de la bomba 15 puede regularse mediante un motor de accionamiento eléctrico 18. Mediante un sensor para medir la presión 19 puede medirse una presión del lubricante refrigerador p en la tubería de alimentación 16.

En el punto de distribución 17, la tubería de alimentación 16 se divide en una tubería de alimentación 20, que conduce al primer husillo de herramienta 10, y en una tubería de alimentación 21, que conduce al segundo husillo de herramienta 11. Para la conexión adicional del lubricante refrigerador 12, en la tubería de alimentación 20 está dispuesta una primera válvula 22. Correspondientemente, en la tubería de alimentación 21 está dispuesta una segunda válvula 23. En paralelo al primer husillo de herramienta 10, el equipo de lubricación y refrigeración 13 forma una primera derivación 24, que deriva detrás de la primera válvula 22 de la tubería de alimentación 20 en un primer punto de derivación 25. Entre el primer punto de derivación 25 y la primera válvula 22 está dispuesta una primera válvula de retención 26, para impedir un vaciado de la sección de tubería entre la primera válvula 22 y la primera válvula de retención 26 a través del primer husillo de herramienta 10 o la primera derivación 24. Correspondientemente, está dispuesta una segunda derivación 27 partiendo de un segundo punto de derivación 28 en paralelo al segundo husillo de herramienta 11. Además, de forma correspondiente, está dispuesta una segunda válvula de retención 29 entre el segundo punto de derivación 28 y la segunda válvula 23.

La presión medida del lubricante refrigerador p se indica al equipo de control 7 mediante una línea de señales. El motor de accionamiento 18 presenta, por ejemplo, un sensor para medir el número de revoluciones 30 para medir un número de revoluciones de bomba n, que se indica al equipo de control 7 mediante una línea de señales. No obstante, el número de revoluciones de la bomba n también puede determinarse sin sensor mediante un convertidor e indicarse al equipo de control 7. Además, el equipo de control 7 tiene una conexión de señales con el motor de accionamiento 18, las válvulas 22, 23, los husillos de herramienta 10, 11 y las derivaciones 24, 27.

Además, la máquina herramienta 2 tiene una estructura habitual. Para poner a disposición diferentes herramientas W 1 a W4, la máquina herramienta 2 presenta un almacén de herramientas 31, en el que se almacenan las herramientas W 1 a W4 con una identificación correspondiente I1 a I4. Las herramientas W1 a W4 están fijadas por ejemplo en soportes de herramienta correspondientes, mediante los que pueden sujetarse de forma habitual las herramientas W 1 a W4 en alojamientos de herramienta de los husillos de herramienta 10, 11. Además, se almacenan en el almacén de herramientas 31 soportes de herramienta H0 vacíos con la identificación I0. Los soportes de herramienta H0 tienen por ejemplo un diámetro mínimo de 30 mm.

Las máquinas herramienta 3, 4 son del mismo tipo de construcción que la máquina herramienta 2 y/o son diferentes. Las máquinas herramienta 3, 4 presentan equipos de lubricación y refrigeración según el equipo de lubricación y refrigeración 13. Según la estructura de las máquinas herramienta 3, 4, los equipos de lubricación y refrigeración sirven para el abastecimiento de un husillo de herramienta y/o para el abastecimiento de dos husillos de herramienta.

A continuación, se describirá una regulación adaptiva de la presión 32 de la máquina herramienta 2. En el equipo de control 7 está implementado un regulador adaptivo de la presión 33, que tiene como magnitudes de entrada una presión teórica ps, la presión medida del lubricante refrigerador p, un número N de husillos de herramienta 10, 11 activos, una resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) y una resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W). En un primer momento, no se conocen la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) ni la resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W). Además, el regulador de presión 33 tiene como magnitud de entrada una curva característica de bomba K, que es conocida. La curva característica de la bomba K es proporcionada, por ejemplo, por un fabricante de bombas.

Para la parametrización de la regulación adaptiva de la presión 32, se determina en primer lugar la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N). Esto se ilustra en la figura 4. Para ello, se elige mediante el equipo de control 7 un desarrollo del programa para determinar la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N). En una primera etapa S11 se sujetan los soportes de herramienta H0 vacíos del almacén de herramientas 31 en los husillos de herramienta 10, 11. Para el número de husillos de herramienta 10, 11 activos, en primer lugar es válido N = 1, lo que significa que, por ejemplo, solo está activo el husillo de herramienta 10 o solo el husillo de herramienta 11. Para ello, una de las válvulas 22, 23 está abierta y la otra válvula 22, 23 correspondiente está cerrada.

A continuación, se parametriza el regulador de la presión 33 en la etapa S12 con parámetros de regulador básicos P0, que garantizan una regulación de presión estable. Se predetermina una presión teórica ps para el regulador de presión 33, que es convertida por el regulador de la presión 33 en un número de revoluciones teórica ns para la bomba 15 o el motor de accionamiento 18. En el posterior funcionamiento de la máquina herramienta 2, se miden el número de revoluciones n y la presión del lubricante refrigerador p y se registran en el equipo de control 7. El motor de accionamiento 18 presenta para la regulación de la presión teórica ps un circuito de regulación del número de revoluciones en cascada, que no está representado detalladamente en la figura 3. Al determinar la resistencia al flujo específica de la máquina Rm, la bomba 15 se hace funcionar, por ejemplo, con el número de revoluciones máximo.

En una etapa S13 posterior, el equipo de control 7 calcula la resistencia al flujo específica de la máquina R^m(N) para el número N = 1 a partir de la presión medida del lubricante refrigerador p, el número de revoluciones medido de la bomba n y la curva característica de la bomba K. La curva característica de la bomba K caracteriza, por ejemplo, un caudal y/o una presión de bomba generada en función del número de revoluciones de la bomba n.

La resistencia al flujo específica de la máquina R^m(N) determinada se almacena a continuación en una etapa S14 en los datos de la máquina del equipo de control 7 y estará disponible para la máquina herramienta 2 en el posterior funcionamiento.

A continuación, se repiten las etapas S11 a S14, en la medida necesaria, con las válvulas 22, 23 abiertas para el número N = 2. Por lo tanto, se determina la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) para dos husillos de herramienta 10, 11 activos y se almacena en el equipo de control 7.

La resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) caracteriza exclusivamente la resistencia al flujo de la instalación de la máquina en función del número N de los husillos de herramienta 10, 11 activos. La resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) no depende de una herramienta sujetada en el husillo de herramienta 10, 11 correspondiente.

La determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W-i) se describirá a continuación con ayuda de la figura 5. Para ello, se inicia un programa implementado en el equipo de control 7, que realiza una cambio de herramienta en la etapa S21, de modo que se sujeta la herramienta W 1 con la identificación I1 en el primer husillo de herramienta 10. La resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W-i) se determina automáticamente durante el proceso de mecanizado, cuando no se ha almacenado para la herramienta W 1 una resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W-i). No se necesita o inicia un programa de medición especial. Se abre la primera válvula 22, mientras que se cierra la segunda válvula 23, de modo que la máquina herramienta 2 funciona con el husillo de herramienta 10 activo. Alternativa o adicionalmente puede sujetarse en el segundo husillo de herramienta 11 una herramienta W 1 y la máquina herramienta 2 puede funcionar con un husillo de herramienta 11 activo o con dos husillos de herramienta 10, 11 activos. El equipo de control 7 predetermina el número N.

A continuación se comprueba en una etapa S22 con ayuda de la identificación I1 en el equipo de control 7 si se ha almacenado ya una resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ) para la herramienta W 1. Si ya se ha almacenado una resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ), esta se lee en una etapa S23 y se usa para los cálculos siguientes.

Si no se ha almacenado una resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ), en una etapa S24 posterior se parametriza el regulador de la presión 33 con parámetros de regulador básicos P0. Para el regulador de la presión 33 se predetermina una presión teórica ps, así como el número N de husillos de herramienta 10, 11 activos. En el funcionamiento posterior a modo de prueba de la máquina herramienta 2 se mide la presión del lubricante refrigerador p y se regula la presión teórica ps mediante el regulador de la presión 33. Para ello, el regulador de la presión 33 predetermina el número de revoluciones de la bomba ns, que se regula mediante el motor de accionamiento 18 eléctrico. Se midel número de revoluciones de bomba n y se alimenta a un circuito de regulación del número de revoluciones en cascada.

En una etapa S25 posterior, se calcula la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ) para la herramienta W 1. Para ello se calcula en primer lugar a partir de la presión medida del lubricante refrigerador p, el número de revoluciones medido de la bomba n y la curva característica de bomba K una resistencia al flujo total Rg. A partir de la resistencia al flujo total Rg calculada se calcula a continuación la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W1), restándose de la resistencia al flujo específica total R^gla resistencia al flujo específica de la máquina R^m(N). Según el número N de husillos de herramienta 10, 11 activos se resta de la resistencia al flujo total Rg la resistencia al flujo específica de la herramienta Rm(N) determinada para un husillo de herramienta activo o la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) determinada para dos husillos de herramienta 10, 11 activos.

A continuación, se almacena en una etapa S26 la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ) calculada para la herramienta W 1 junto con la identificación I1 en los datos de herramientas del equipo de control 7.

Las etapas S21 a S26 se repiten para las otras herramientas W2 a W4 y las identificaciones I2 a I4 correspondientes. Alternativamente, después de la determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W-i) puede comenzarse con el mecanizado de una pieza de trabajo mediante la herramienta W 1 y se puede esperar con la determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W2) a R^w(W4), hasta que esté previsto un mecanizado con la herramienta W2 a W4 correspondiente.

Las identificaciones I1 a I4 son, por ejemplo, una identificación de herramienta de la herramienta especial W 1 a W4 y/o una identificación de un tipo de herramienta de las herramientas W 1 a W4, que pertenecen al mismo tipo de herramienta y que tienen, por lo tanto, las mismas resistencias al flujo específicas de la herramienta Rw(W).

Después de la determinación de la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) y de la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ), la máquina herramienta 2 se hace funcionar con la herramienta W 1 y una regulación adaptiva de la presión 32. Esto se ilustra en la figura 6. Para ello, se carga en primer lugar en una etapa S31 el programa de mecanizado o el programa NC en el equipo de control 7. El programa de mecanizado contiene momentos de conexión y desconexión del equipo de lubricación y refrigeración 13 y la presión teórica ps.

Con ayuda de la identificación I1 se lee del equipo de control 7 la resistencia al flujo específica de la herramienta R^w(W-ⁱ) de la herramienta W 1 en una etapa S32.

En una etapa S33 posterior se calcula a partir de la presión teórica ps y de la curva característica de la bomba K el número de revoluciones teórica ns de la bomba 15, que se predetermina como valor de control previo o número de revoluciones de inicio al circuito de regulación del número de revoluciones en cascada. El número de revoluciones de inicio se calcula en función del número N, de la resistencia al flujo específica de la máquina Rm(N) correspondiente, de la resistencia al flujo específica de la herramienta Rw(W-i) de la herramienta W-iy de la presión teórica ps.

En una etapa S34 posterior se calculan parámetros de regulador específicos de la herramienta Pw, con los que se parametriza el regulador de presión 33. El regulador de presión 33 es por ejemplo un regulador PI o un regulador PID. Los parámetros de regulador Pw dependen de la instalación de máquina seleccionada o del número N de husillos de herramienta 10, 11 activos y de la herramienta W 1 a W4 usada. Por consiguiente, el regulador de presión 33 se parametriza de forma específica según la máquina y herramienta, de modo que la regulación de la presión 32 es adaptiva.

Los parámetros de regulador Pw específicos de la herramienta pueden almacenarse respectivamente para la constelación de máquina y herramienta especial respectivamente seleccionada, de modo que están disponibles para un funcionamiento posterior de la máquina herramienta 2 con la misma constelación de máquina y herramienta. Alternativamente, pueden repetirse las etapas S31 a S34 después de cada cambio de herramienta y/o después de cada cambio del número N de husillos de herramienta 10, 11 activos, de modo que no es necesario almacenarlos.

En una etapa S35 posterior, la bomba 15 se arranca mediante el motor de accionamiento 18. El número de revoluciones teórico ns se predetermina en forma de una función escalonada como valor de control previo. La máquina herramienta 2 se hace funcionar con los parámetros de regulador P^wespecíficos de la herramienta y la herramienta W 1.

A continuación se aumenta en una etapa S36 el número de revoluciones de la bomba n y la presión del lubricante refrigerador p mediante la regulación adaptiva de la presión 32, hasta que por ejemplo el número de revoluciones de la bomba n o la presión del lubricante refrigerador p alcanzan un intervalo teórico A. La presión teórica ps predeterminada se regula mediante el regulador adaptivo de la presión 33 y un circuito de regulación de número de revoluciones en cascada.

En una etapa S37 se consulta regularmente si se ha alcanzado el intervalo teórico A. Si aún no se ha alcanzado el intervalo teórico A, la regulación de la presión 32 sigue activa. Si en cambio se ha alcanzado el intervalo teórico A, la regulación de la presión 32 se desconecta en una etapa S38 y se congela el número de revoluciones n alcanzado de la bomba 15. Por lo tanto, la bomba 15 sigue funcionando de forma controlada.

En la figura 7 se ilustra la función de la regulación adaptiva de la presión 32. En el momento t-i, la presión teórica ps y el número de revoluciones teórico ns se predetermina como función escalonada. El número de revoluciones teórico ns se predetermina como valor de control previo o como número de revoluciones de inicio calculado. A continuación, el motor de accionamiento 18 o la bomba 15 acelera con el par máximo hasta el número de revoluciones teórico ns. En el momento t2, el número de revoluciones medido de la bomba n alcanza el número de revoluciones teórico ns. El regulador de la presión 33 corrige el número de revoluciones de la bomba n hasta que esté en el intervalo teórico A. Esto es el caso en el momento t3. A continuación, se congela el número de revoluciones de la bomba n. Es decir, la bomba 15 ya solo se controla. De este modo se evitan influencias negativas en la regulación de la presión 32 por la presión de retención durante el mecanizado de la pieza de trabajo.

Las resistencias al flujo específicas de la herramienta Rw determinadas por las máquinas herramienta 2, 3, 4 se transmiten en intervalos de tiempo regulares al equipo de control 5 y se almacenan allí como catálogo de herramientas. Las resistencias al flujo específicas de la herramienta RW almacenadas en el equipo de control 5 central se transmiten a su vez a los equipos de control locales 7, 8, 9, de modo que los equipos de control locales 7, 8, 9 se sincronizan entre sí. De este modo, cada resistencia al flujo específica de la herramienta Rw debe determinarse solo una única vez en la instalación de fabricación 1.

La regulación adaptiva de la presión del lubricante refrigerador 32 permite de forma sencilla y flexible una alimentación rápida y exacta de lubricante refrigerador 12 a los puntos de mecanizado de herramientas cambiantes W 1 a W4. Los trayectos de regulación con el motor de accionamiento 18, la bomba 15, la instalación de la máquina y el husillo de herramienta 10 u 11, así como una herramienta W 1 a W4 respectivamente sujetada en el mismo se miden automáticamente. Para ello se usan parámetros de regulador básicos Po. A partir de las presiones del lubricante refrigerador p que resultan y los números de revoluciones de bomba n pueden calcularse para la herramienta W 1 a W4 en cuestión resistencias al flujo específicas de la herramienta Rw correspondientes y pueden calcularse de forma conjunta con una resistencia al flujo específica de la máquina Rm los parámetros de regulador específicos de la herramienta P^wpara la herramienta W 1 a W4 en cuestión. Las resistencias al flujo específicas de la herramienta R^wpara la herramienta W1 a W4 en cuestión se almacenan en el área de los datos de herramientas del equipo de control local 7, 8, 9 de la máquina herramienta 2, 3, 4 correspondiente. La regulación adaptiva de la presión 32 permite de este modo una puesta a disposición rápida y estable del lubricante refrigerador 12. El resultado del regulador es en este caso esencialmente independiente de la herramienta W 1 a W4 usada. La resistencia al flujo específicas de la máquina Rm se determina en función del número N de husillos de herramienta 10, 11 activos, de modo que los parámetros de regulador específicos de la herramienta Pw se calculan en función de un mecanizado con un husillo o con dos husillos. La regulación adaptiva de la presión 32 se ajusta por lo tanto a las propiedades dinámicas de fluidos de la máquina herramienta 2, 3, 4 correspondiente y de la herramienta W 1 a W4 respectivamente usada. La medición de las resistencias al flujo Rm y Rw se realiza automáticamente. Gracias a ello pueden realizarse tiempos de puesta en marcha más cortos. Herramientas usadas por primera vez pueden integrarse sin problemas en la instalación de fabricación 1. Gracias a la regulación adaptiva de la presión 32 es posible una puesta a disposición rápida del lubricante refrigerador 12 sin sobreoscilación o sin sobreoscilación significante en la regulación de la presión. Esto protege el motor de accionamiento 18 o la bomba 15. Las resistencias al flujo Rm o Rw se calculan mediante el caudal de la bomba 15, es decir, el número de revoluciones de bomba n y la curva característica de la bomba K y la pérdida de presión hasta el sensor para medir la presión 19. A partir de la resistencia al flujo específica Rm determinada pueden calcularse parámetros de regulador básicos Po para la determinación de la resistencia al flujo específica de la herramienta Rw correspondiente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el funcionamiento de una máquina herramienta con las etapas:

- puesta a disposición de una máquina herramienta (2, 3, 4), que comprende

-- al menos un husillo de herramienta (10, 11 ), y

-- un equipo de lubricación y refrigeración (13) con una bomba (15) para el abastecimiento del al menos un husillo de herramienta (10 , 11 ) con un lubricante refrigerador (12 ),

- sujeción de una herramienta (W1 a W4) en el al menos un husillo de herramienta (10 , 11 ),

- cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta (Pw) para la regulación de la bomba (15) con ayuda de una resistencia al flujo específica de la máquina (R^m) para el lubricante refrigerador (12 ) y de una resistencia al flujo específica de la herramienta (R^w) para el lubricante refrigerador (12 ), y

- funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) con los parámetros de regulador específicos de la herramienta (Pw).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la máquina (Rm) se determina mediante funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) sin una herramienta (W1 a W4) sujetada.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la máquina (Rm) se determina a partir de un número de revoluciones de la bomba (n), una curva característica de la bomba (K) y una presión del lubricante refrigerador (p).

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la máquina (R^m) está almacenada en un equipo de control (7, 8, 9).

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) se determina mediante el funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) con la herramienta (W1 a W4) sujetada en el al menos un husillo de herramienta (10, 11).

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) se determina a partir de la resistencia al flujo total (Rg ) y la resistencia al flujo específica de la máquina (Rm).

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) se determina a partir de un número de revoluciones de la bomba (n), una curva característica de la bomba (K), una presión del lubricante refrigerador (p) y la resistencia al flujo específica de la máquina (RM).

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la herramienta (R^w) está almacenada en un equipo de control (7, 8, 9) en combinación con una identificación de la herramienta (I1 a I4), en particular una identificación de la herramienta y/o una identificación del tipo de herramienta.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la máquina (Rm) y/o la resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) se determina/n en función de un número (N) de husillos de herramienta (10, 11) activos.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por

que la resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) se determina con parámetros de regulador básicos (P0) para la regulación de la bomba (15).

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por

que se mide una presión del lubricante refrigerador (p).

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por

que después de un cambio de herramienta se repite el cálculo de parámetros de regulador específicos de la herramienta (Pw).

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por

que para el funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) se regula mediante la bomba (15) una presión del lubricante refrigerador (p).

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por

que durante el funcionamiento de la máquina herramienta (2, 3, 4) se regula la bomba (15) y después de alcanzarse un intervalo teórico (A) se controla la bomba (15).

15. Máquina herramienta que comprende

- al menos un husillo de herramienta (10, 11),

- un equipo de lubricación y refrigeración (13) con una bomba (15) para el abastecimiento del al menos un husillo de herramienta (10, 11) con un lubricante refrigerador (12), y

- un equipo de control (7, 8, 9),

caracterizada por

que el equipo de control (7, 8, 9) está configurado de tal modo que pueden calcularse parámetros de regulador específicos de la herramienta (Pw) para la regulación de la bomba (15) con ayuda de una resistencia al flujo específica de la máquina (Rm) para el lubricante refrigerador (12) y de una resistencia al flujo específica de la herramienta (Rw) para el lubricante refrigerador (12).

16. Instalación de fabricación con varias máquinas herramienta (2, 3, 4) según la reivindicación 15 y un equipo de control central (5).