DE3603316C1 - Einrichtung zum Einstellen des Arbeitspunkts eines Werkzeugs in einer CNC-Werkzeugmaschine - Google Patents
Einrichtung zum Einstellen des Arbeitspunkts eines Werkzeugs in einer CNC-WerkzeugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen
des Arbeitspunkts eines Werkzeugs bezüglich einer Bezugs
ebene oder eines Bezugspunkts in einer CNC-Werkzeugmaschine,
die einen Spindelkasten, eine Werkstückspindel und ein
erstes Werkzeug-Schlittensystem mit einem ersten Schlitten
aufweist, auf dem das Werkzeug befestigbar und mit dem die
Werkzeugspitze in einer Bewegungsebene verfahrbar ist, mit
einem mit einer Maschinensteuerung verbundenen Wegmeßsystem
für die Bewegung des ersten Schlittensystems und mit einem
auf einem zweiten Schlitten eines zweiten Schlittensystems
angebrachten und eine Taststelle aufweisenden Steuerfühler
zur Abgabe eines Korrektursignals an die Maschinensteuerung,
dessen Taststelle zur Eichung des Steuerfühlers gegen eine
Referenzfläche sowie in die Bewegungsebene bzw. den Bezugs
punkt fahrbar ist, welche bzw. welcher mit der Werkzeug
spitze durch Programmvorgabe, ausgehend von einem Ausgangs
punkt des Wegmeßsystems des ersten Schlittensystems, anfahr
bar ist, wobei dieser Ausgangspunkt und die Bezugsebene bzw.
der Bezugspunkt einen vorgegebenen Abstand voneinander auf
weisen und der von der Maschinensteuerung durch Programmbe
fehle vorgegebene Abstand der Werkzeugspitze von diesem Aus
gangspunkt mit dem tatsächlichen Abstand verrechenbar ist,
welcher von der Maschinensteuerung aufgrund des Korrektur
signals sowie aufgrund von Wegmeßsignalen des Wegmeßsystems
ermittelbar ist.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (Fig. 2 der
AT-PS 3 26 975) trägt der einen Werkzeugschlitten bildende
erste Schlitten zwei Referenzflächen zur Eichung des als
Meßfühler ausgebildeten Steuerfühlers in Richtung der
X- und Z-Achse einer Drehmaschine.
Zum Eichen wird zunächst der Werkzeugschlitten an eine
ganz bestimmte und stets gleiche Stelle im Arbeitsraum
der Drehmaschine verfahren, um seine Referenzflächen in eine
vorbestimmte Position zu bringen. Dann wird der den Meß
fühler tragende Schlitten des zweiten Schlittensystems
gegen eine der Referenzflächen des Werkzeugschlittens ge
fahren, bis er um ein vorgegebenes Maß ausgelenkt wurde,
was zu einer Abschaltung des Antriebs des Meßfühler
schlittens führt. Anschließend wird die Spitze des zu
vermessenden Werkzeugs in Richtung der durch die gerade
benutzte Referenzfläche vorgegebenen Achse gegen den Meß
fühler gefahren, was es erlaubt, in der Maschinensteuerung
den Soll-Abstand der Werkzeugspitze vom Ausgangspunkt des
Wegmeßsystems des Werkzeugschlittens mit dem mit Hilfe des
Meßfühlers ermittelten tatsächlichen Abstand der Werkzeug
spitze vom Meßsystem-Ausgangspunkt zu verrechnen und ein
entsprechendes Korrektursignal zu erzeugen. Anschließend
wird die Werkzeugspitze in Richtung der der anderen Refe
renzfläche zugeordneten Maschinenachse vermessen. Da bei
dieser bekannten Einrichtung zum Eichen des Meßfühlers
der die Referenzflächen tragende Werkzeugschlitten stets
an eine ganz bestimmte, vorgegebene Stelle im Arbeitsraum
der Drehmaschine gebracht wird und der Meßfühler gegen
diese Referenzflächen gefahren und bei einer vorgegebenen
Meßfühler-Auslenkung durch eine dieser Referenzflächen der
Antrieb für das Meßfühler-Schlittensystem abgeschaltet
wird, befindet sich der Meßfühler während des Vermessens
der Werkzeugspitze in Richtung einer der Maschinenachsen
also auch stets an einer vorgegebenen und immer gleichen
Stelle im Arbeitsraum der Drehmaschine.
Diese bekannte Einrichtung besitzt eine ganze Reihe von
Nachteilen: Der quasi-stationäre Meßfühler (während des
Vermessens eines Werkzeugs bleibt der Steuerfühlerschlitten
ja stationär) muß für das Eichen mit Hilfe der Werkzeug
schlitten-Referenzflächen und für das Vermessen der Werkzeuge
an eine bezüglich der Erreichbarkeit durch die Werkzeuge
günstige Stelle im Arbeitsraum der Maschine gebracht werden.
Da diese Stelle, will man große Wege des Werkzeugschlitten
systems und den damit verbundenen Zeitaufwand vermeiden, in
der Regel im normalen Arbeitsbereich der Werkzeuge liegen
wird, muß der Meßfühler nach dem Vermessen eines Werkzeugs
wieder aus dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine herausge
fahren werden. Um die unproduktiven Maschinenzeiten
so kurz wie möglich zu halten, wird man bestrebt sein, die
Bewegungen des Steuerfühlerschlittens möglichst schnell
durchzuführen, was wegen der Abschaltung des Antriebs für das
Meßfühler-Schlittensystem dadurch, daß der Meßfühler durch
die Referenzflächen betätigt wird, ein Überlaufen der Meß
fühler-Sollposition infolge eines Nachlaufs des Schlitten
system-Antriebs nahezu unvermeidbar macht. Auch gehen
thermisch bedingte Abweichungen der tatsächlichen Werkzeug
trägerschlittenposition von der Werkzeugträgerschlitten-
Sollposition bezüglich der Arbeitsspindelachse in die
Eichung des Meßfühlers ein. Bei einer Drehmaschine, bei
der für eine Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke vor und
hinter der Werkstück-Drehachse je ein Werkzeug-Schlitten
system vorgesehen ist, muß zur Vermessung der Werkzeuge
des hinteren Werkzeugschlittensystems das Werkstück vor
dem Eichen und Messen ausgespannt werden oder müssen zwei
Meßfühler mit jeweils einem Meßfühler-Schlittensystem
vorgesehen werden. Schließlich erfordert ein Meßzyklus
mit der bekannten Einrichtung auch einen ganz erheblichen
Zeitaufwand, denn zunächst muß der Werkzeugschlitten in
seine Sollposition gefahren werden, worauf der Meßfühler
gegen eine der Referenzflächen gefahren und dabei der
Meßfühler-Schlitten stillgesetzt wird; erst dann kann
mit dem eigentlichen Vermessen eines Werkzeugs begonnen
werden. Anschließend muß der Meßfühler-Schlitten wieder
aus dem Arbeitsraum herausgefahren werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zum Einstellen des Arbeitspunkts eines Werkzeugs einer CNC-
Werkzeugmaschine zu schaffen, die es erlaubt, mit geringerem Zeit
aufwand das Werkzeug genauer zu vermessen als mit der
geschilderten bekannten Einrichtung.
Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art
läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen,
daß das zweite Schlittensystem (für den Steuerfühler)
gleichfalls mit einem mit der Maschinensteuerung verbun
denen Wegmeßsystem versehen ist, wobei die Ausgangspunkte
der Wegmeßsysteme der beiden Schlittensysteme einen vorge
gebenen Abstand voneinander aufweisen, und daß beide
Schlittensysteme jeweils einen Werkzeugträger tragen,
welcher bezüglich des ihn tragenden Schlittens in mehrere
Positionen schaltbar ist und eine der Anzahl der möglichen
Positionen entsprechende Zahl von Stationen aufweist, wobei
jeder der beiden Werkzeugträger an einer seiner Stationen
einen Steuerfühler zum Vermessen des Arbeitspunkts der
Werkzeuge des jeweils anderen Werkzeugträgers hält, dessen
Taststelle durch Schalten des zugehörigen Werkzeugträgers
in eine Arbeitslage und durch programmgesteuertes, sich
auf den zugehörigen Ausgangspunkt beziehendes Verfahren
des zugehörigen Schlittens in die Bezugsebene bzw. den
Bezugspunkt gebracht werden kann, und daß schließlich
die Referenzfläche von einem unverschiebbar angebrachten
Werkstück- oder Werkzeugträger einen vorgegebenen Abstand
hat. Die Referenzfläche läßt sich dann also auch in der
Nähe der Werkstückspindelachse anordnen, wodurch thermisch
bedingte Abweichungen der Werkzeug-Sollpositionen bezüglich
der Werkstückspindelachse minimiert werden. Einer der Haupt
vorteile der erfindungsgemässen Lösung ist darin zu sehen,
daß sich praktisch ohne nennenswerten Mehraufwand bei einer
4-Achsen-Maschine die Werkzeuge beider Werkzeugträger an
jeder beliebigen Stelle des Arbeitsraums vermessen lassen.
Infolge des Umstands, daß mit den Steuerfühlern keine be
stimmten Punkte des Arbeitsraums mehr angefahren werden
müssen, kann die Werkzeugvermessung auch während eines
Vorbeilaufs der beiden Werkzeugträger-Schlitten aneinander
erfolgen. Die an einem unverschiebbar angebrachten Werkstück-
oder Werkzeugträger vorgesehene Referenzfläche erhöht die
Eichgenauigkeit ganz wesentlich, ohne daß hierzu ein
nennenswerter Aufwand erforderlich wäre. Schließlich
können durch Nachlauf der Schlittenantriebe hervorge
rufene Überlauffehler, wie sie vorstehend bezüglich
der bekannten Einrichtung geschildert wurden, bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auftreten. Da sich
bei Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung die
jenige Stelle, an der ein Werkzeug vermessen wird, frei
wählen und an eine beliebige, durch Programmvorgabe an
fahrbare Stelle im Arbeitsraum der Werkzeugmaschine legen
läßt, entfallen Einschränkungen bezüglich der Abmessungen
der Werkstücke und der diese haltenden Spannmittel. Auch
lassen sich die für den Meßvorgang erforderlichen Bewe
gungen mit Eilganggeschwindigkeit durchführen. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn ein Werkzeug in derjenigen Lage
seines Werkzeugträgers vermessen wird, in der es sich für
die Bearbeitung des nächsten Werkstücks befindet - dies
ist keine absolute Notwendigkeit, denn die Taststelle des
Steuerfühlers könnte sich ja auch über oder unter der
jenigen Ebene befinden, in der sich eine Werkzeugspitze
während eines Bearbeitungsvorgangs bewegt. Bei
der erfindungsgemäßen Einstell
einrichtung ist die Steuerfühler-Taststelle mit dem zweiten
Schlittensystem also zweckmäßigerweise in der Bewegungsebene der Werkzeugspitze
verfahrbar.
Da die Übertragung des Korrektursignals vom Steuerfühler an
die Maschinensteuerung eine gewisse Zeit benötigt, empfängt
die Maschinensteuerung das Korrektursignal also mit einer
gewissen zeitlichen Verzögerung. Dies ist aber auch bei
höheren Geschwindigkeiten der beiden Schlittensysteme ohne
Bedeutung, da immer eine Differenzbildung aus der Summe
zweier einander entsprechender Wegmessungen und dem Abstand
der beiden Ausgangspunkte voneinander erfolgt, wenn die er
findungsgemäße Einstelleinrichtung, wie bei einer besonders
bevorzugten Ausführungsform, so ausgebildet ist, daß zur
Erzeugung des Korrektursignals beide Schlittensysteme
gleichzeitig antreibbar und aufgrund des Korrektursignals
im Moment der Berührung von Steuerfühler und Werkzeugspitze
die sich aus den Wegmeßsignalen ergebenden Abstände der
Steuerfühler-Taststelle und der Werkzeugspitze von den
Ausgangspunkten zur Bildung eines Korrekturwerts durch
die Maschinensteuerung gleichzeitig erfaßbar und mit
durch Programmbefehle vorgegebenen Abständen der Werkzeug
spitze vom Werkzeugschlitten-Ausgangspunkt verrechenbar sind.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Meß
bewegungen des Steuerfühlers und des zu vermessenden Werkzeugs
ohne weiteres in derselben Richtung erfolgen können, so daß
dann selbst ein erhöhter Schleppfehler der beiden Schlitten
systeme infolge größerer Schlittengeschwindigkeiten keine
große Auslenkung des Steuerfühlers zur Folge hat, da dann
auch die beiden den Steuerfühler und das Werkzeug tragenden
Schlitten in derselben Richtung auslaufen und somit die
Steuerfühler-Auslenkung nur der Differenzgeschwindigkeit der
beiden Schlitten entspricht.
Erwähnenswert ist schließlich, daß der Vorteil der Diffe
renzmessung vor allem darin liegt, daß die Positionen des
Steuerfühlers und des zu vermessenden Werkzeugs jeweils durch
direkte Rückmeldung der Wegmeßsysteme mit einem sog. schnellen
Meßeingang der Maschinensteuerung ermittelt werden - derartige
schnelle Meßeingänge sind bei modernen NC-Steuerungen für
Werkzeugmaschinen bekannt -, so daß eine Positionsverlagerung,
welche trotz Sollwert-Istwert-Abgleich auftreten kann, nicht
unterdrückt, sondern in die in der Maschinensteuerung erfol
gende Verrechung einbezogen wird, und zwar unabhängig davon,
ob während des Vermessens des Werkzeugs beide Schlittensysteme
gleichzeitig bewegt werden oder eines dieser Schlittensysteme
währenddessen stillgesetzt wird.
Um bei der Bearbeitung wellenförmiger Werkstücke, deren beide
Enden von der Werkzeugmaschine gehalten werden, z. B. mittels
eines Spannfutters und einer Pinole, das eine Schlittensystem
auf der einen und das andere Schlittensystem auf der anderen
Seite des Werkstücks vorsehen zu können, so wie dies bei den
üblichen 4-Achsen-Drehmaschinen der Fall ist, und um ein Werk
zeug ohne Entnahme des Werkstücks aus dem Arbeitsraum ver
messen zu können, wird empfohlen, ein an einem ortsfesten
Teil schwimmend gelagertes Übertragungsglied vorzusehen,
welches an zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit der
Taststelle des Steuerfühlers bzw. mit der Werkzeugspitze
angefahren werden kann und dessen beide Seiten einen vorbe
stimmten Abstand voneinander aufweisen. Ein solches Über
tragungsglied läßt sich dann z. B. an der Pinole einer Dreh
maschine lagern.
Eine besonders genaue Eichung ergibt sich dann, wenn die
Referenzfläche am Spindelkasten oder der Werkstückspindel
angeordnet wird.
Um sowohl eine Werkzeugschneide in radialer Richtung als auch
eine Werkzeugschneide in axialer Richtung vermessen zu können,
wird schließlich empfohlen, den Steuerfühler so auszubilden,
daß er eine erste, bezüglich der Werkstückspindel in radialer
Richtung sowie eine zweite, in axialer Richtung anfahrbare
Tastfläche aufweist, deren jede eine Taststelle bildet. Be
sonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine der Tast
flächen ballig ausgebildet wird.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von in der
Zeichnung dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungs
formen der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung noch näher
erläutert werden; in der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine 4-Achsen-Drehmaschine
mit zwei Werkzeugrevolvern, deren jeder in
einer seiner Stationen mit einem Steuerfühler
ausgerüstet wurde, wobei die Vermessung eines
Werkzeugs desjenigen Werkzeugrevolvers darge
stellt ist, dessen Schaltachse senkrecht zur
Achse der Hauptarbeitsspindel verläuft;
Fig. 2 dieselbe Drehmaschine wiederum in der Drauf
sicht, jedoch während der Vermessung eines
Werkzeugs desjenigen Werkzeugrevolvers,
dessen Schaltachse parallel zur Hauptarbeits
spindelachse verläuft;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 zum Zwecke der
Darstellung des Prinzips des Meßvorgangs,
wie er mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ein
stelleinrichtung durchgeführt wird;
Fig. 4 wiederum eine Draufsicht auf eine 4-Achsen-
Drehmaschine, nämlich derjenigen nach den
Fig. 1 und 2, wobei jedoch am sog. Spindel
kasten Referenzflächen zum Eichen zweier von
den beiden Werkzeugrevolvern gehaltener Steuer
fühler vorgesehen sind;
Fig. 5 eine größere Darstellung einer anderen
Ausführungsform des Steuerfühlers zusammen
mit in mehreren Positionen gezeigten Werk
zeugschneiden, wobei der Steuerfühler in
Seitenansicht gezeigt ist;
Fig. 5a eine Stirnansicht des Steuerfühlers gemäß
Fig. 5;
Fig. 6 eine alternative Ausführungsform des in
Fig. 5 gezeigten Steuerfühlers in der
Seitenansicht;
Fig. 6a eine Stirnansicht des Steuerfühlers nach
der Fig. 6;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Drehmaschine mit
einem auf einem Kreuzschlittensystem ange
ordneten Werkzeugrevolver, welcher in einer
seiner Stationen einen Steuerfühler zur Ver
messung der Werkzeuge eines zweiten, statio
nären Werkzeugträgers besitzt;
Fig. 8 einen Teil einer Draufsicht auf eine 4-Achsen-
Drehmaschine zur Bearbeitung wellenförmiger
Werkstücke, welche ein an einer Pinole
schwimmend gelagertes Übertragungsglied auf
weist, das auf seiner einen Seite mit dem zu
vermessenden Werkzeug und auf seiner anderen
Seite mit einem Steuerfühler angefahren
werden kann, und zwar bei der Darstellung
in Fig. 8 zum Zwecke der Vermessung eines
Werkzeugs in radialer Richtung (bezogen auf
die Werkstück-Drehachse);
Fig. 9 einen Ausschnitt aus Fig. 8, wobei nun die
Vermessung eines Werkzeugs in axialer Richtung
dargestellt wurde, und
Fig. 10 eine teilweise geschnittene Stirnansicht der
Pinole mit Übertragungsglied, gesehen in
Richtung des Pfeils A aus Fig. 8.
Bei der in Fig. 1 dargestellten 4-Achsen-Drehmaschine ist
auf einem Maschinengestell 10 ein sog. Spindelstock 12 auf
gebaut, in dem eine Hauptarbeitsspindel 14 drehbar gelagert
ist, und zwar um eine strichpunktiert angedeutete Drehachse 16.
Die Hauptarbeitsspindel 14 trägt ein Spannfutter 18, in
welches ein Werkstück 20 eingespannt ist. Der Antrieb für
die Hauptarbeitsspindel ist der Einfachheit halber nicht
dargestellt worden.
An der Rückseite eines von vorn, d. h. gemäß Fig. 1 von
unten, zugänglichen Arbeitsraums 22 der Drehmaschine ist
auf dem Maschinengestell 10 ein erstes Kreuzschlittensystem 24
aufgebaut, wobei auf dem Maschinengestell 10 befestigte
Führungsleisten 26 der Führung eines Unterschlittens 28
parallel zur Drehachse 16 (Z-Achse) und auf dem Unter
schlitten befestigte Führungsleisten 30 der Führung eines
Oberschlittens 32 horizontal und senkrecht zur Dreh
achse 16 (X-Achse) dienen. Im Oberschlitten 32 ist ein
Werkzeugrevolver 34 um eine horizontale Schaltachse 36
drehbar gelagert. Ein Vorschubantrieb 38 dient der Ver
schiebung des Unterschlittens 28 in Richtung der Z-Achse,
ein Vorschubantrieb 40 der Verschiebung des Oberschlittens 32
in Richtung der X-Achse. Jeder Vorschubantrieb ist mit
einem Wegmeßsystem 42 bzw. 44 verbunden, mit dem sich
der vom betreffenden Schlitten längs der Z-Achse bzw.
längs der X-Achse zurückgelegte Weg erfassen läßt.
Vor dem Spindelstock 12, oft auch Spindelkasten genannt,
ist ein zweites Kreuzschlittensystem 48 aufgebaut, be
stehend aus auf dem Maschinengestell 10 befestigten und
sich in Richtung der X-Achse erstreckenden Führungs
leisten 50 für einen Unterschlitten 52, auf dem letzteren
befestigten und sich in Richtung der Z-Achse erstreckenden
Führungsleisten 54 für einen Oberschlitten 56 sowie Vor
schubantrieben 58 und 60 sowie Wegmeßsystemen 62 und 64
für den Unterschlitten 52 bzw. den Oberschlitten 56
dieses Kreuzschlittensystems - in diesem Zusammenhang
ist zu bemerken, daß sich eine Gewindespindel 58 a, die
zum Vorschubantrieb 58 gehört, unter dem Spindelstock 12
und unter der Hauptarbeitsspindel 14 hindurch bis zum
Unterschlitten 52 erstreckt und dort mit einer nicht
dargestellten, mit dem Unterschlitten verbundenen Kugel
umlaufmutter zusammenwirkt. Die Vorschubantriebe 38 und
58 sind auf dem Maschinengestell 10 montiert, die Vor
schubantriebe 40 und 60 auf dem Unterschlitten 28 bzw.
auf dem Unterschlitten 52. Im Oberschlitten 56 ist ein
Werkzeugrevolver 70 um eine sich in Richtung der Z-Achse
erstreckende Schaltachse 72 drehbar gelagert, und der
Einfachheit halber wurden die Antriebe zum Schalten der
beiden Werkzeugrevolver 34 und 70 um ihre Schaltachsen 36
und 72 weggelassen.
Soweit die Drehmaschine bisher beschrieben wurde, ent
spricht sie dem Stand der Technik, so daß es nicht er
forderlich ist, weitere Einzelheiten zu erläutern.
Eine Maschinensteuerung für diese numerisch gesteuerte
Drehmaschine umfaßt u. a. eine Recheneinheit 76 und zwei
Steuereinheiten 78 und 80, die in der dargestellten Weise
miteinander sowie mit den Vorschubantrieben 38, 40, 58, 60
und den Wegmeßsystemen 42, 44, 62, 64 über Daten- und
Steuerleitungen 82 a bis 82 k verbunden sind.
Zwecks vereinfachter Darstellung wurden die beiden Werk
zeugrevolver 34 und 70 so dargestellt, als ob nur jeweils
zwei ihrer Stationen bestückt wären; so sind am Werkzeug
revolver 34 ein in einem Werkzeughalter befestigtes Werk
zeug 84 sowie ein Steuerfühler 86 gezeichnet, am Werkzeug
revolver 70 ein in einem Werkzeughalter befestigtes Werk
zeug 88 und ein Steuerfühler 90.
Im folgenden soll nun die Vermessung des Werkzeugs 84 mit
Hilfe des Steuerfühlers 90 anhand der Fig. 3 näher er
läutert werden.
In den Fig. 1 und 3 sind zwei Ausgangspunkte R 1 und R 2
dargestellt, in Fig. 1 strichpunktiert auch die Lage des
Werkzeugs 84 und des Steuerfühlers 90 bei sich in diesen
Ausgangspunkten befindlichen Werkzeugrevolvern 34 und 70.
Für die zeichnerische Darstellung wurde angenommen, daß
diese Ausgangspunkte dann, wenn die beiden Werkzeugrevolver
ihre Ausgangsstellungen einnehmen, auf den Aufnahmeachsen
der sich in Arbeitsposition befindlichen Stationen der
beiden Werkzeugrevolver liegen, und zwar dort, wo die
betreffende Aufnahmeachse die Mantelfläche des betreffenden
Werkzeugrevolvers durchdringt. Diese Stellen, bei denen es
sich um den Werkzeugbezugspunkt bzw. um den Steuerfühler
bezugspunkt handelt, wurden mit N 1 bzw. N 2 bezeichnet.
Das Steuerprogramm für die numerisch gesteuerte Dreh
maschine ist nun so gestaltet, daß beim Einschalten der
Drehmaschine die beiden Werkzeugrevolver 34 und 70 so ver
fahren werden, daß der Werkzeugbezugspunkt N 1 in den be
züglich des Maschinengestells 10 ortsfesten Ausgangspunkt R 1
und der Steuerfühlerbezugspunkt N 2 in den bezüglich des
Maschinengestells gleichfalls ortsfesten Ausgangspunkt R 2
gebracht wird, gegebenenfalls nach einer entsprechenden
Schalt- bzw. Drehbewegung des einen oder des anderen oder
beider Werkzeugrevolver um ihre Schaltachsen. Dann werden
die Wegmeßsysteme 42, 44, 62, 64 bzw. die diesen zugeord
neten Speicher in den Steuereinheiten 78 und 80 auf Null
gesetzt. Die Ausgangspunkte R 1 und R 2 stellen also die
Ausgangspunkte für die durch Programmvorgabe gesteuerten
Bewegungen der beiden Kreuzschlittensysteme 24 und 48 dar.
Anschließend wird mittels eines automatisch ablaufenden
Meßprogramms der Steuerfühler 90 in eine vorgegebene
Meßposition gebracht, die grundsätzlich an jeder Stelle
des Arbeitsraums 22 liegen kann, die sich mit der Spitze 84 a
des Werkzeugs 84 anfahren läßt. Dann wird durch Programmvor
gabe, ausgehend vom Ausgangspunkt R 1, auch die Werkzeugspitze
84 a in diese Meßposition gefahren, wobei das Programm derart
gestaltet ist, daß die Werkzeugspitze so lange in Richtung
der X-Achse bewegt wird, gegebenenfalls auch über die pro
grammierte Meßposition hinaus, bis der Steuerfühler 90
durch die Werkzeugspitze in Richtung der X-Achse in seine
Schaltposition bewegt wird - derartige Steuerfühler sind
bekannt, und zwar auch Steuerfühler, die in Richtung dreier,
aufeinander senkrecht stehender Achsen (Z-, X- und Y-Achse)
auslenkbar sind und beim Überschreiten einer Schaltposition
ein elektrisches Signal abgeben; sie können beispielsweise
von der Firma Renishaw bezogen werden. Während die Werkzeug
spitze 84 a in Richtung der X-Achse in die Meßposition ge
fahren wird, erfaßt das Wegmeßsystem 44 laufend den
in Richtung der X-Achse zurückgelegten Weg und meldet
diesen über die Datenleitung 82 g an die Steuereinheit 78.
Wenn nun der Steuerfühler 90 in seine Schaltposition be
wegt wurde und ein Korrektursignal abgibt, wird dieses
Korrektursignal, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt wurde,
an die Steuereinheiten 78 und 80 übermittelt, und zwar ins
besondere durch eine neuerdings verfügbare drahtlose Über
tragung, vorzugsweise auf der Basis eines Infrarotsignals.
Die Übertragungsstrecke wurde in Fig. 1 mit 100 bezeichnet.
Empfängt die Steuereinheit 78 das Korrektursignal, so wird
das vom Wegmeßsystem 44 gelieferte Wegmeßsignal in einem
Speicher der Steuereinheit 78 abgespeichert; dieses Weg
meßsignal stellt den vom Oberschlitten 32 auf dem Weg vom
Ausgangspunkt R 1 bis zur Abgabe des Korrektursignals durch den
Steuerfühler 90 in Richtung der X-Achse tatsächlich zurück
gelegten Weg dar, und dieser Ist-Wert wird innerhalb der
Steuereinheit 78 mit dem durch das Steuerprogramm vorge
gebenen Soll-Wert verglichen, worauf die Abweichung des
Abstands der Werkzeugspitze 84 a vom Werkzeugbezugspunkt N 1
in Richtung der X-Achse von einem im Steuerprogramm berück
sichtigten Soll-Wert in der Recheneinheit 76 ermittelt und
für das weitere Arbeiten der Drehmaschine als Korrekturwert
für den Weg des Werkzeugs 84 in Richtung der X-Achse abge
speichert und den Programmbefehlen für das Werkzeug 84 zu
geordnet wird.
Vorstehend wurde eine erste Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Meßverfahrens zum Vermessen des Werkzeugs 84 in
Richtung der X-Achse geschildert. Noch zeitsparender ist
aber folgende, bevorzugte Modifikation des Meßverfahrens:
Während des Verfahrens des Steuerfühlers 90 vom Ausgangs
punkt R 2 in Richtung auf die dargestellte Meßposition wird
auch laufend das Wegmeßsignal des Wegmeßsystems 62 über die
Datenleitung 821 an die Steuereinheit 80 übermittelt, d. h.
der Ist-Wert des vom Unterschlitten 52, ausgehend vom Aus
gangspunkt R 2, in Richtung der X-Achse zurückgelegten Wegs.
Wird der Steuerfühler 90 dann durch die Werkzeugspitze 84 a
betätigt, wird das von ihm abgegebene Korrektursignal über
die Übertragungsstrecke 100 auch an die Steuereinheit 80
übermittelt, und die von den beiden Wegmeßsystemen 44 und 62
erfaßten Ist-Werte werden beim Eingang des Korrektursignals
in den Steuereinheiten 78 und 80 gleichzeitig gespeichert
sowie in der Recheneinheit 76 verrechnet, um das tatsächliche
Längenmaß L (s. Fig. 3) des Werkzeugs 84 zu ermitteln und
der Steuereinheit 78 zuzuleiten.
Nach Fig. 3 ergibt sich das tatsächliche Längenmaß L des
Werkzeugs 84 aus folgender Beziehung:
L = A - (S 1 + S 2 + T),
worin A den vorbestimmten Abstand der Ausgangspunkte R 1 und
R 2 voneinander in Richtung der X-Achse, S 1 den vom Werkzeug
bezugspunkt N 1, ausgehend vom Ausgangspunkt R 1, in Richtung
der X-Achse zurückgelegten Weg, S 2 den vom Steuerfühler
bezugspunkt N 2, ausgehend vom Ausgangspunkt R 2, in Richtung
der X-Achse zurückgelegten Weg und T den bekannten Abstand
der Tastfläche 90 a des Steuerfühlers 90 vom Steuerfühler
bezugspunkt N 2 in Richtung der X-Achse bedeuten.
Bei dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Meßverfahrens erübrigt es sich also, den Steuerfühler 90
in einer durch das Steuerprogramm vorgegebenen Meßposition
anzuhalten, bis er durch Anfahren der Tastfläche 90 a durch
die Werkzeugspitze 84 a betätigt wird.
Während vorstehend anhand der Fig. 1 und 3 die Vermes
sung eines Werkzeugs des hinteren Werkzeugrevolvers 34
in Richtung der X-Achse erläutert wurde, dient die Fig. 2
der Erläuterung der Vermessung eines Werkzeugs, z. B. des
Werkzeugs 88, des vorderen Werkzeugrevolvers 70 in Richtung
der X-Achse mit Hilfe eines Steuerfühlers, z. B. des
Steuerfühlers 86, des hinteren Werkzeugrevolvers 34.
Aus den in Fig. 1 gezeigten Schaltpositionen der
Werkzeugrevolver 34 und 70 heraus bedarf es lediglich
eines Schaltens bzw. Drehens der beiden Werkzeugrevolver
um jeweils 180°. Der Meßvorgang ist sinngemäß derselbe,
wie er vorstehend anhand der Fig. 1 und 3 beschrieben
wurde, lediglich mit dem Unterschied, daß jetzt vom
Steuerfühler 86 über eine Übertragungsstrecke 100′ ein
Korrektursignal an die Steuereinheit 80 bzw. an beide
Steuereinheiten 78, 80 gegeben und der von der Rechen
einheit 76 errechnete Korrekturwert an die Steuereinheit 80
gegeben wird.
Da es sich bei den Steuerfühlern 86 und 90 um sog. 3 D-Taster
handeln soll, d. h. um Steuerfühler, die, wie erwähnt, in
den drei zueinander senkrechten Richtungen der drei
Maschinenachsen (Z-Achse, X-Achse und die senkrecht zur
Zeichnungsebene der Fig. 1 bis 3 verlaufende Y-Achse)
betätigt werden können, ist es ohne weiteres ersichtlich,
daß sich mit den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
erfindungsgemäßen Einstelleinrichtungen Werkzeuge z. B.
auch in Richtung der Z-Achse vermessen lassen. Man stelle
sich beim Betrachten der Fig. 2 nur vor, der Werkzeug
revolver 70 trage anstelle des Werkzeugs 88 das Werkzeug 84,
mit dessen Spitze in Richtung der Z-Achse der Steuerfühler 86
des Werkzeugrevolvers 34 angefahren werde. Bei einem solchen
Meßprogramm würden dann die in Richtung der Z-Achse, aus
gehend von den Ausgangspunkten R 1 und R 2, zurückgelegten
tatsächlichen Wege durch die Wegmeßsysteme 42 und 64 erfaßt.
Die Fig. 4 zeigt abgewandelte Steuerfühler 86′ und 90′
in den Werkzeugrevolvern 34 und 70, die zunächst anhand
der Fig. 5 und 5a näher erläutert werden sollen. Dabei
soll angenommen werden, daß die beiden Steuerfühler
identisch ausgebildet sind, so daß es genügt, den Steuer
fühler 90′ etwas näher zu beschreiben. Wie die Fig. 5
und 5a erkennen lassen, besitzt er eine stirnseitige Tast
fläche 90 a′, zwei hierzu senkrecht verlaufende Tastflächen
90 b′ und 90 c′ sowie stirnseitig eine kreisringförmig und
ballig ausgebildete Tastfläche 90 d′. Wie durch die mit
ausgezogenen Linien, gestrichelt und strichpunktiert dar
gestellten Werkzeugspitzen 84 a angedeutet wurde, lassen
sich die Werkzeugschneiden mit den Tastflächen 90 a′, 90 b′
und 90 c′ in zwei zueinander senkrechten Richtungen vermessen,
und die ballig ausgebildete Tastfläche 90 d′ kann zur Ver
messung von Radien bzw. Durchmessern verwendet werden.
Die Fig. 6 und 6a zeigen eine besonders vorteilhafte
Variante des in den Fig. 5 und 5a dargestellten Steuer
fühlers, wobei diese Variante außer planen Tastflächen 90 b′′
und 90 c′′ sowie einer kreisringförmigen und ballig ausge
bildeten Tastfläche 90 d′′ stirnseitig eine ballig ausge
bildete Tastfläche 90 a′′ aufweist, um in Richtung der X-Achse
Radien bzw. Durchmesser vermessen zu können.
Die Fig. 4 dient nun dem Zweck, das Eichen der Steuer
fühler vor dem Vermessen der Werkzeuge zu erläutern. Zu
diesem Zweck sind mit Eichflächen versehene Eichelemente,
die z. B. Quader- oder Würfelform haben können, an bezüg
lich der Hauptarbeitsspindel 14 stationären Orten angebracht,
und erfindungsgemäß haben die Eichflächen 110 a und 112 b,
die durch die strichpunktiert angedeuteten Steuerfühler 86′
und 90′ angefahren werden, einen konstanten und vorbekannten
Abstand von der Drehachse 16 (Eichfläche 110 a) bzw. von einem
nicht dargestellten und üblicherweise vorhandenen axialen
Werkstückanschlag des Spannfutters 18 (Eichfläche 112 b).
Die Eichelemente 110 und 112 können am Spindelstock 12
befestigt sein, sie können aber auch an der Hauptarbeits
spindel 14 angebracht sein, die sich ja bei jeder NC-Dreh
maschine in einer ganz bestimmten Drehwinkelstellung still
setzen läßt.
Beim Eichen der Steuerfühler wird der durch die Wegmeßsysteme
ermittelte und bei Abgabe des Korrektursignals erfaßte Ist-
Wert der zurückgelegten Schlittenwege mit dem vorgegebenen
Abstand der Eichflächen von den Ausgangspunkten R 1 und R 2
verglichen und die so ermittelten, sich auf die
Steuerfühler beziehenden Korrekturwerte in den Steuerein
heiten 78 und 80 abgespeichert, so daß später beim Ver
messen der Werkzeuge die ermittelten Werkzeuglängenmasse
entsprechend korrigiert werden können.
Die Fig. 7 zeigt nur einige Teile einer dritten Ausführungs
form einer Drehmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ein
stelleinrichtung, und zwar wiederum in der Draufsicht. Ein
Maschinengestell 210 trägt in üblicher Weise ein Kreuz
schlittensystem 224 mit einem in Richtung der Z-Achse
beweglichen Unterschlitten 228 und einem in Richtung der
X-Achse beweglichen Oberschlitten 232, an dem wiederum
ein Werkzeugrevolver 234 um eine zur X-Achse parallele
Schaltachse drehbar gelagert ist. In einem Spindelstock 212
ist eine Hauptarbeitsspindel 214 drehbar gelagert. Am
Maschinengestell 210 ist aber auch ein Werkzeugrevolver 270
mit einer stationären Schaltachse 272 drehbar gelagert,
und er ist z. B. mit als Bohrern ausgebildeten Werkzeugen 288
bestückt. Hingegen ist eine Station des Werkzeugrevolvers 234
mit einem Steuerfühler 286 und eine andere Station dieses
Werkzeugrevolvers mit einem um eine Drehachse 300 antreib
baren Spannfutter 302 zum Halten eines Werkstücks 220
bestückt, welches zuvor von der Hauptspindel 214 gehalten
und mittels nicht dargestellter Werkzeuge des Werkzeug
revolvers 234 bearbeitet worden war.
Mit Hilfe des Steuerfühlers 286 lassen sich nun zunächst
die Werkzeuge 288 hinsichtlich ihrer Länge (d. h. in Rich
tung der Z-Achse) sowie hinsichtlich ihres Durchmessers
(in Richtung der X-Achse) nacheinander vermessen, gegebenen
falls nach dem Eichen des Steuerfühlers 286 mit Hilfe eines
am Maschinengestell 210 befestigten stationären Eichelements
301, worauf der Werkzeugrevolver 234 um beispielsweise 180°
gedreht wird, um das in bekannter Weise angetriebene Werk
stück 220 mit Hilfe der Werkzeuge des Werkzeugrevolvers 270
bearbeiten zu können.
Die Fig. 7 läßt erkennen, daß es bei dieser Ausführungs
form nicht darauf ankommt, daß die Eichelemente bezüglich
der Hauptarbeitsspindel in vorgegebener Weise positioniert
sind, sondern erfindungsgemäß bezüglich eines ortsfest
angebrachten Werkzeugträgers, nämlich hier des Werkzeug
revolvers 270.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen schließlich eine Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Einstelleinrichtung, die sich
besonders für solche Drehmaschinen eignet, auf denen wellen
förmige und deshalb an ihren beiden Enden gehaltene Werk
stücke bearbeiten werden sollen.
Die Fig. 8 zeigt wieder einen Spindelkasten oder Spindel
stock 412, in dem eine Hauptarbeitsspindel 414 drehbar
gelagert ist. Sie trägt ein Werkstück-Spannfutter 418
zum Halten des einen Endes eines wellenförmigen Werkstücks
420, das sich um seine mit der Drehachse 416 der Haupt
arbeitsspindel 414 zusammenfallende Achse antreiben läßt.
Das andere Ende des Werkstücks 420 besitzt an seiner
Stirnseite eine zentrale Ausnehmung, ein sog. Zentrum,
in welches die Spitze 422 einer sog. Pinole 424 eingreift,
welche in einem sog. Reitstock 426 so gehalten ist,
daß die Achse der Spitze 422 mit der Drehachse 416 zusammen
fällt. Wie bei Drehmaschinen üblich, ist der Reitstock 426
in Richtung der Drehachse auf einem nicht dargestellten
Maschinengestell verschiebbar geführt und festlegbar.
Zwei durch in Richtung der X- und der Z-Achse verlaufende
Doppelpfeil ersetzte Kreuzschlittensysteme tragen in
üblicher Weise zwei Werkzeugrevolver 428 und 430, wobei
der Werkzeugrevolver 428 erkennen läßt, daß die Schalt
achse 428 a der Werkzeugrevolver durchaus nicht immer
parallel oder senkrecht zur Drehachse 416 verlaufen muß,
sondern bei entsprechender Gestaltung des Werkzeugrevolver
körpers auch schräg zur Drehachse verlaufen kann. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Werkzeug
revolver mit einem Steuerfühler 432 bzw. 434 und einem
Werkzeug 436 bzw. 438 bestückt, und erfindungsgemäß ist
auf der Pinole 424 ein Übertragungsglied 440 schwimmend
gelagert, das jedoch, wenn es kräftefrei ist, durch ge
eignete Kraftspeicher in einer Ruhe- oder Nullposition
gehalten wird.
Soll nun ein auf der einen Seite der Drehachse 416
liegendes Werkzeug mittels eines auf der anderen Seite
der Drehachse liegenden Steuerfühlers vermessen werden,
so wie dies in Fig. 8 bei dem Werkzeug 436 und dem
Steuerfühler 434 der Fall ist, so kann der direkte
Kontakt des Werkzeugs mit dem Steuerfühler dadurch
ersetzt werden, daß Werkzeug und Steuerfühler gegen
einander gegenüberliegende Seiten des Übertragungs
glieds 440 gefahren werden. Wie in Fig. 8 dargestellt,
läßt sich z. B. das Werkzeug 436 in Richtung der X-Achse
gegen die hintere Stirnfläche des Übertragungsglied 440
fahren, während die Tastfläche des Steuerfühlers 434
gegen die vordere Stirnfläche des Übertragungsglieds 440
anliegt. Dank der schwimmenden Lagerung des Übertragungs
glieds, d. h. seiner Beweglichkeit in Richtung der X-Achse,
läßt sich dann der Steuerfühler 434 in Richtung der
X-Achse betätigen, ohne daß das Werkzeug 436 den Steuer
fühler selbst berührt.
Wenn das Übertragungsglied 440 nicht nur im Sinne einer
linearen Verschiebung schwimmend gelagert ist, sondern
auch im Sinne einer Schwenk-, Kipp- und/oder Drehbewegung
um seine Längsachse, die bei der dargestellten Ausführungs
form parallel zur X-Achse verläuft, so läßt sich das
Werkzeug 436 nicht nur in Richtung der X-Achse vermessen,
wie dies in Fig. 8 dargestellt wurde, sondern auch in
Richtung der Z-Achse, wie eine Betrachtung der Fig. 9
erkennen läßt.
Die Fig. 10 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungs
form des Übertragungsglieds 440. Bei dieser Ausführungs
form ist an der Pinole 424 mittels einer Schraube 440 a
ein Kugelführungskörper 440 b des Übertragungsglieds 440
befestigt. Dieser sitzt in einer Hülse 440 c, welche
mittels Kugeln 440 d auf dem Kugelführungskörper 440 b
gelagert ist, und zwar längs einer Achse 440 e des Kugel
führungskörpers 440 b verschiebbar und um diese Achse
drehbar. Diese Hülse ist stirnseitig verschlossen und
wird durch auf Druck bzw. Zug und Torsion beanspruchte
Rückstellfedern 440 f sowohl bezüglich der Translation,
als auch bezüglich der Rotation in einer Null- oder
Ruhestellung gehalten, sofern das Übertragungsglied 440
kräftefrei ist. An der Hülse 440 c ist ein die Pinole 424
übergreifender Bügel 440 g befestigt, welcher Tastflächen
elemente 440 h und 440 i an einander bezüglich der Pinolen
achse gegenüberliegenden Stellen des Übertragungsglieds
trägt.
Zum besseren Verständnis der Ansprüche sei noch einmal
auf die Fig. 3 verwiesen, aus der sich folgendes ergibt:
Die Werkzeugspitze 84 a soll mit Hilfe des ersten Kreuz schlittensystems 24 in der Zeichnungsebene der Fig. 3 verfahrbar sein. Bezugsebene im Sinne der Ansprüche ist diejenige Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 3, die durch die Spitzen der Doppelpfeile L und T sowie durch die Werkzeugspitzen 84 a verläuft, wenn der Steuerfühler 90 durch die Werkzeugspitze 84 a betätigt wird. Bezugspunkt ist derjenige Punkt, in dem die Werk zeugspitze 84 a die Tastfläche 90 a berührt, wenn der Steuerfühler 90 durch das Werkzeug betätigt wird. Da die Länge T des Steuerfühlers 90 bekannt ist, besitzt die Bezugsebene bzw. der Bezugspunkt einen vorgegebenen Abstand vom Steuerfühlerschlitten-Ausgangspunkt R 2 und wegen des vorgegebenen Abstands der beiden Ausgangspunkte R 1 und R 2 von einander auch einen vorgegebenen Abstand vom Werkzeugschlitten- Ausgangspunkt R 1. Aus den im Zeitpunkt der Abgabe des Korrektursignals erfaßten Wegmeßsignalen S 1 und S 2 läßt sich wegen der vorbekannten Länge T des Steuerfühlers 90 die tatsächliche Länge L des Werkzeugs errechnen, da auch der Abstand A zwischen den beiden Ausgangspunkten R 1 und R 2 bekannt und konstant ist.
Die Werkzeugspitze 84 a soll mit Hilfe des ersten Kreuz schlittensystems 24 in der Zeichnungsebene der Fig. 3 verfahrbar sein. Bezugsebene im Sinne der Ansprüche ist diejenige Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 3, die durch die Spitzen der Doppelpfeile L und T sowie durch die Werkzeugspitzen 84 a verläuft, wenn der Steuerfühler 90 durch die Werkzeugspitze 84 a betätigt wird. Bezugspunkt ist derjenige Punkt, in dem die Werk zeugspitze 84 a die Tastfläche 90 a berührt, wenn der Steuerfühler 90 durch das Werkzeug betätigt wird. Da die Länge T des Steuerfühlers 90 bekannt ist, besitzt die Bezugsebene bzw. der Bezugspunkt einen vorgegebenen Abstand vom Steuerfühlerschlitten-Ausgangspunkt R 2 und wegen des vorgegebenen Abstands der beiden Ausgangspunkte R 1 und R 2 von einander auch einen vorgegebenen Abstand vom Werkzeugschlitten- Ausgangspunkt R 1. Aus den im Zeitpunkt der Abgabe des Korrektursignals erfaßten Wegmeßsignalen S 1 und S 2 läßt sich wegen der vorbekannten Länge T des Steuerfühlers 90 die tatsächliche Länge L des Werkzeugs errechnen, da auch der Abstand A zwischen den beiden Ausgangspunkten R 1 und R 2 bekannt und konstant ist.
Claims (6)
1. Einrichtung zum Einstellen des Arbeitspunkts eines
Werkzeugs bezüglich einer Bezugsebene oder eines
Bezugspunkts in einer CNC-Werkzeugmaschine, die einen
Spindelkasten, eine Werkstückspindel und ein erstes
Werkzeug-Schlittensystem mit einem ersten Schlitten
aufweist, auf dem das Werkzeug befestigbar und mit
dem die Werkzeugspitze in einer Bewegungsebene ver
fahrbar ist, mit einem mit einer Maschinensteuerung
verbundenen Wegmeßsystem für die Bewegung des ersten
Schlittensystems und mit einem auf einem zweiten
Schlitten eines zweiten Schlittensystems angebrachten
und eine Taststelle aufweisenden Steuerfühler zur Abgabe
eines Korrektursignals an die Maschinensteuerung, dessen
Taststelle zur Eichung des Steuerfühlers gegen eine
Referenzfläche sowie in die Bewegungsebene bzw. den
Bezugspunkt fahrbar ist, welche bzw. welcher mit der
Werkzeugspitze durch Programmvorgabe, ausgehend von
einem Ausgangspunkt des Wegmeßsystems des ersten
Schlittensystems, anfahrbar ist, wobei dieser Aus
gangspunkt und die Bezugsebene bzw. der Bezugspunkt
einen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen und
der von der Maschinensteuerung durch Programmbefehle
vorgegebene Abstand der Werkzeugspitze von diesem Aus
gangspunkt mit dem tatsächlichen Abstand verrechenbar
ist, welcher von der Maschinensteuerung aufgrund des
Korrektursignals sowie aufgrund von Wegmeßsignalen
des Wegmeßsystems ermittelbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß
- a) das zweite Schlittensystem (48) gleichfalls mit einem mit der Maschinensteuerung (76, 78, 80) verbundenen Wegmeßsystem (62, 64) versehen ist;
- b) die Ausgangspunkte (R 1, R 2) der Wegmeßsysteme (62, 64) der beiden Schlittensysteme (24, 48) einen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen;
- c) beide Schlittensysteme (24, 48) jeweils einen Werkzeug träger (34, 70) tragen, welcher bezüglich des ihn tra genden Schlittens (32, 56) in mehrere Positionen schalt bar ist und eine der Anzahl der möglichen Positionen entsprechende Zahl von Stationen aufweist;
- d) jeder der beiden Werkzeugträger (34, 70) an einer seiner Stationen einen Steuerfühler (86, 90) zum Vermessen des Arbeitspunkts der Werkzeuge (88, 84) des jeweils anderen Werkzeugträgers hält, dessen Taststelle (bspw. 90 a) durch Schalten des zugehörigen Werkzeugträgers in eine Arbeitslage und durch programmgesteuertes, sich auf den zugehörigen Ausgangspunkt (R 1, R 2) beziehendes Verfahren des zugehörigen Schlittens (32, 56) in die Bezugsebene bzw. den Bezugspunkt bringbar ist;
- e) die Referenzfläche (110 a, 112 b, 301) von einem unver schiebbar angebrachten Werkstück- oder Werkzeugträger (14 bzw. 270) einen vorgegebenen Abstand hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erzeugung des Korrektursignals beide Schlittensysteme
(24, 48) gleichzeitig antreibbar und aufgrund des Korrek
tursignals im Moment der Berührung von Steuerfühler (90)
und Werkzeugspitze (84 a) die sich aus den Wegmeßsignalen
ergebenden Abstände (S 2 + T, S 1 + L) der Steuerfühler-
Taststelle (90 a) und der Werkzeugspitze (84 a) von den
Ausgangspunkten (R 2, R 1) zur Bildung eines Korrektur
werts durch die Maschinensteuerung gleichzeitig erfaßbar
und mit durch Programmbefehle vorgegebenen Abständen der
Werkzeugspitze vom Werkzeugschlitten-Ausgangspunkt
verrechenbar sind.
3. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer
fühler eine erste, bezüglich der Werkstückspindel
in radialer Richtung sowie eine zweite, in axialer
Richtung anfahrbare Tastfläche (90 a′′ bzw. 90 b′′)
aufweist, welche jeweils eine Taststelle bilden.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine der Tastflächen (90 a′′) ballig
ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an einem ortsfesten
Teil (424) schwimmend gelagertes Übertragungsglied
(440), welches an zwei einander gegenüberliegenden
Seiten mit der Taststelle des Steuerfühlers (434)
bzw. mit der Werkzeugspitze (436) anfahrbar ist und
dessen beide Seiten einen vorbestimmten Abstand von
einander aufweisen.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenz
fläche (110 a; 112 b) am Spindelkasten (12) oder der
Werkstückspindel (14) angeordnet ist.
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