EP2627475A1 - Machine tool comprising an ultrasonic sensor - Google Patents

Machine tool comprising an ultrasonic sensor

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Publication number
EP2627475A1
EP2627475A1 EP11778516.2A EP11778516A EP2627475A1 EP 2627475 A1 EP2627475 A1 EP 2627475A1 EP 11778516 A EP11778516 A EP 11778516A EP 2627475 A1 EP2627475 A1 EP 2627475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine tool
sensor
tool
workpiece
tool according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11778516.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Podiebrad
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Handtmann A Punkt Automation GmbH
Original Assignee
Handtmann A Punkt Automation GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Handtmann A Punkt Automation GmbH filed Critical Handtmann A Punkt Automation GmbH
Publication of EP2627475A1 publication Critical patent/EP2627475A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/20—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013—Control or regulation of feed movement
    • B23Q15/02—Control or regulation of feed movement according to the instantaneous size and the required size of the workpiece acted upon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303864—Milling with means to weigh or test work or product

Definitions

  • the invention relates to a machine tool with
  • Worst case can not be used, but at least a costly post-processing must be done.
  • the object of the invention is to reduce these disadvantages or to avoid completely if possible.
  • Processing routine can be constructed with the inclusion of the sensor data, that is, the material removal can be carried out in two or more steps, in between always the remaining material thickness is detected. In this way, the desired material thickness can accurately with high
  • an ultrasonic sensor is used. It has surprisingly been found that by means of an ultrasonic sensor also during operation of working near the sensor
  • Used coupling medium which is on the one hand with the ultrasonic sensor, on the other hand, however, in contact with the workpiece.
  • Ultrasonic sensor used in a machine tool a so-called cooling lubricant as a coupling medium.
  • Cooling lubricant is always in use in cutting machine tools, especially in milling operations
  • the ultrasonic sensor is connected to a nozzle chamber into which the coupling medium is introduced.
  • the nozzle chamber becomes
  • the nozzle chamber for the coupling medium provided with a supply line which is connected to the already existing cooling lubricant circuit of the machine.
  • the sensor device according to the invention is movable together with the cutting tool relative to the workpiece to be machined and measured
  • a holder can be provided which is fixedly connected to the machining tool.
  • the holder is attached to a mounting flange of a motor spindle, so that it is ensured that the sensor arrangement always in a constant position in relation to
  • z. B. is a milling tool of a motor spindle.
  • the nozzle chamber for the coupling medium forms by the
  • this nozzle can be correspondingly shaped in order to achieve a specific beam characteristic of the coupling medium.
  • Milling machine be equipped with it, which is used for processing of sheets, especially light metal sheets, wherein the sheet thickness at machined places, if necessary, with the help of an appropriate control unit and the
  • the supply quantity or the liquid flow is controlled or adapted to the respective situation or processing in order to obtain the best possible sensor signal or To obtain measurement conditions.
  • the supply unit comprises a supply opening and / or a supply channel for supplying the coupling medium.
  • the supply of the coupling medium in a directed manner or defined at a location to be determined the processing or the workpiece to be machined and / or tool passed / guided. This improves the detection of the measure according to the invention.
  • the supply unit comprises the nozzle chamber and / or the nozzle.
  • the feed channel are formed together with the feed opening as the nozzle, in particular the nozzle chamber.
  • Feed port and / or the feed channel substantially
  • the senor is at least partially disposed within the tool and / or the tool holder.
  • Example directly in the center of the tool or the sensor is arranged substantially concentric and / or centric to the axis of rotation of the tool and / or the tool holder. This measure can be an optimized control behavior
  • Machine tool can be realized in a particularly advantageous manner without much effort.
  • inventive, desired or predetermined dimension of the workpiece can be generated in a single processing cycle / step.
  • the senor at least one transmission unit for wireless energy and / or signal transmission. This can be done in
  • Tool / tool holder and / or motor spindle components to a stationary or stationary unit, in particular receiving unit or to the machine control / control unit can be realized.
  • Figure 1 is a perspective view of a
  • Figure 2 is a partial view of an inventive
  • Figure 3 is a sectional view through a part of a machine tool according to the invention with a centric inside a tool
  • the machine tool 1 according to the invention comprises a
  • Milling head 2 by means of which a motor spindle 3 is pivotally mounted about at least one axis and slidably mounted in at least one direction.
  • the milling tool 4 is fixed in the motor spindle 3 and is rotated by this at high speed.
  • Ultrasonic sensor 5 fixed in a sensor holder 6.
  • the sensor holder 6 is on the mounting flange 7 of Motor spindle 3 fixed, for example screwed.
  • the ultrasonic sensor 5 is provided with a pipe section 8, which is provided with an opening 9, which points to the workpiece 10.
  • the pipe section together with the opening 9, a nozzle 11, by means of a liquid jet of a
  • Coupling medium is radiated onto the workpiece 10.
  • a supply line 12 is provided, which opens into the pipe section 8 and supplies the coupling medium.
  • the liquid coupling medium is preferably with such a flow in the
  • Nozzle 11 is introduced, that is a liquid jet
  • control unit which is connected to the ultrasonic sensor 5 via one or more lines 13, the signal of the ultrasonic sensor
  • Such control unit can thus also the dimensional accuracy of the finished workpieces are improved overall.
  • the machine tool according to the invention offers in particular in The field of light metal machining of workpieces with very high quality requirements great advantages, such as in aircraft or the same, but can of course be used elsewhere.
  • a further variant of the invention is shown schematically in section in FIG. 3, the sensor 5 being arranged concentric with the axis of rotation and at least partially directly inside the rotating tool 4 or milling cutter 4.
  • a transmitter 14 is on the rotating tool 4 and the
  • Tool holder 15 is arranged or fixed, so that this rotates during processing.
  • the receiver 16 is stationary, e.g. fixed on the stator of a motor spindle or the like and directs the
  • the tool 4 advantageously has a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

The invention relates to a machine tool comprising a machining tool for monitoring and optionally correcting the dimensional accuracy of the workpiece during machining. For this purpose, a sensor (5) is provided for detecting a dimension on the workpiece (10) to be machined during machining.

Description

WERKZEUGMASCHINE MIT ULTRASCHALL - SENSOR  TOOL MACHINE WITH ULTRASOUND SENSOR
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit The invention relates to a machine tool with
spanabhebendem Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Machining tool according to the preamble of claim 1.
Für die Bearbeitung von Werkstücken mittels spanabhebender Werkzeuge, beispielsweise mit Hilfe von Fräswerkzeugen in sogenannten Bearbeitungszentren wird bislang die Form des herzustellenden Werkstücks vorgegeben und durch eine For the machining of workpieces by means of cutting tools, for example with the help of milling tools in so-called machining centers so far the shape of the workpiece to be produced is specified and by a
entsprechende Maschinensteuerung abgefahren. shut down appropriate machine control.
Sollten an dem bearbeiteten Werkstück im nachhinein Fehler in der Maßhaltigkeit auftreten, so kann das Werkstück im If errors in the dimensional stability occur later on the machined workpiece, then the workpiece can
schlechtesten Fall nicht verwendetet werden, zumindest muss jedoch eine aufwendige Nachbearbeitung erfolgen. Worst case can not be used, but at least a costly post-processing must be done.
Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile zu reduzieren oder nach Möglichkeit vollständig zu vermeiden. The object of the invention is to reduce these disadvantages or to avoid completely if possible.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Accordingly, an inventive invention
Werkzeugmaschine dadurch aus, dass ein Sensor zur Erfassung wenigstens eines Maßes an dem Werkstück während der Machine tool characterized in that a sensor for detecting at least one measure of the workpiece during the
Bearbeitung vorgesehen ist. Processing is provided.
Auf diese Weise ist es möglich, die Maßhaltigkeit des In this way it is possible to reduce the dimensional accuracy of the
Werkstücks während der Bearbeitung zu überprüfen und Workpiece during machining and check
gegebenenfalls zu korrigieren. correct if necessary.
Mit Hilfe einer entsprechenden Kontrolleinheit kann das With the help of an appropriate control unit, the
Sensorergebnis dazu verwendet werden, eine bearbeitete Stelle am Werkstück noch einmal anzufahren, um gegebenenfalls unmittelbar während des Fertigungsprozesses dieses Sensor result can be used to approach a machined position on the workpiece again, if necessary, directly during the manufacturing process this
BESTÄTIGUNGSKOPIE nachzuarbeiten . CONFIRMATION COPY to rework.
Um eine gute Maßhaltigkeit zu erzielen, kann eine To achieve a good dimensional stability, one can
Bearbeitungsroutine unter Einbezug der Sensordaten aufgebaut werden, dass heißt der Materialabtrag kann in zwei oder mehreren Schritten erfolgen, wobei zwischendurch stets die verbleibende Materialstärke erfasst wird. Auf diese Weise kann die gewünschte Materialstärke zielgenau mit hoher Processing routine can be constructed with the inclusion of the sensor data, that is, the material removal can be carried out in two or more steps, in between always the remaining material thickness is detected. In this way, the desired material thickness can accurately with high
Maßhaltigkeit angefahren werden. Dimensional accuracy be approached.
Zu einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Ultraschall-Sensor verwendet. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass mit Hilfe eines Ultraschall-Sensors auch während des Betriebs eines in der Nähe des Sensors arbeitenden In a preferred embodiment of the invention, an ultrasonic sensor is used. It has surprisingly been found that by means of an ultrasonic sensor also during operation of working near the sensor
spanabhebenden Werkzeugs eine sichere und genaue Maßerfassung, z. B. einer Materialstärke, möglich ist. a safe and accurate measurement detection, z. B. a material thickness is possible.
Um eine gute Einkopplung des Ultraschallsignals in den To a good coupling of the ultrasonic signal in the
Werkstoff zu ermöglichen, wird bevorzugt ein flüssiges To allow material is preferably a liquid
Koppelmedium verwendet, das einerseits mit dem Ultraschall- Sensor, andererseits jedoch mit dem Werkstück in Kontakt steht . Used coupling medium, which is on the one hand with the ultrasonic sensor, on the other hand, however, in contact with the workpiece.
Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Einsatz des Is preferred in the inventive use of
Ultraschall-Sensors in einer Werkzeugmaschine ein sogenanntes Kühlschmiermittel als Koppelmedium verwendet. Ultrasonic sensor used in a machine tool a so-called cooling lubricant as a coupling medium.
Kühlschmiermittel ist in spanabhebenden Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Fräsvorgängen stets im Gebrauch, um Cooling lubricant is always in use in cutting machine tools, especially in milling operations
einerseits die spanabhebenden Werkzeuge und andererseits die Werkstücke am Arbeitsort zu schmieren und zu kühlen. on the one hand to lubricate the cutting tools and on the other hand the workpieces at the workplace and to cool.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Ultraschall-Sensor mit einer Düsenkammer verbunden, in die das Koppelmedium eingeleitet wird. Zur Düsenkammer wird In a particular embodiment of the invention, the ultrasonic sensor is connected to a nozzle chamber into which the coupling medium is introduced. To the nozzle chamber becomes
vorteilhafterweise mit einer auf das Werkstück gerichteten Öffnung versehen, sodass das eingeleitete Koppelmedium advantageously provided with an opening directed to the workpiece, so that the introduced coupling medium
zielgerichtet auf das zu vermessende Material geleitet wird und somit einen Kontakt zwischen Ultraschall-Sensor und is directed to the material to be measured and thus a contact between the ultrasonic sensor and
Werkstück herstellt. Dazu wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Düsenkammer für das Koppelmedium mit einer Zuführungsleitung versehen, die an den ohnehin vorhandenen Kühlschmiermittel-Kreislauf der Maschine angeschlossen ist. Produces workpiece. This is done in a preferred Embodiment of the invention, the nozzle chamber for the coupling medium provided with a supply line which is connected to the already existing cooling lubricant circuit of the machine.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung gemeinsam mit dem spanabhebenden Werkzeug gegenüber dem zu bearbeitenden und zu vermessenden Werkstück beweglich Advantageously, the sensor device according to the invention is movable together with the cutting tool relative to the workpiece to be machined and measured
ausgebildet. Hierzu kann eine Halterung vorgesehen werden, die ortsfest mit dem Bearbeitungswerkzeug verbunden wird. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Halterung an einem Befestigungsflansch einer Motorspindel angebracht, sodass sichergestellt ist, dass die Sensoranordnung stets in einer gleich bleibenden Position im Verhältnis zum educated. For this purpose, a holder can be provided which is fixedly connected to the machining tool. In a particular embodiment of the invention, the holder is attached to a mounting flange of a motor spindle, so that it is ensured that the sensor arrangement always in a constant position in relation to
spanabhebenden Werkzeug, z. B. zu einem Fräswerkzeug einer Motorspindel steht. cutting tool, z. B. is a milling tool of a motor spindle.
Die Düsenkammer für das Koppelmedium bildet durch die The nozzle chamber for the coupling medium forms by the
beschriebene Öffnung eine Düse, durch die das Koppelmedium auf das Werkstück abgestrahlt wird. In einer vorteilhaften described opening a nozzle through which the coupling medium is radiated onto the workpiece. In an advantageous
Weiterbildung der Erfindung kann diese Düse entsprechend geformt werden, um eine bestimmte Strahlcharakteristik des Koppelmediums zu erzielen. Further development of the invention, this nozzle can be correspondingly shaped in order to achieve a specific beam characteristic of the coupling medium.
Es können verschiedene Werkstückmaschinen erfindungsgemäß mit einem Sensor versehen werden. Beispielsweise kann eine Various workpiece machines can be provided according to the invention with a sensor. For example, a
Fräsmaschine damit ausgestattet werden, die zur Bearbeitung von Blechen, insbesondere Leichtmetallblechen verwendet wird, wobei die Blechdicke an bearbeiteten Orten gegebenenfalls mit Hilfe einer entsprechenden Kontrolleinheit und der Milling machine be equipped with it, which is used for processing of sheets, especially light metal sheets, wherein the sheet thickness at machined places, if necessary, with the help of an appropriate control unit and the
Rückkopplung des Sensorsignals erneut angefahren wird. Feedback of the sensor signal is approached again.
Bei einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist es In a machine tool according to the invention it is
grundsätzlich von Vorteil, eine insbesondere steuerbare bzw. regelbare Zufuhreinheit zum Zuführen des Koppelmediums bzw. der Kühlschmierflüssigkeit vorzusehen. Hiermit kann in Basically advantageous to provide a particular controllable or controllable supply unit for supplying the coupling medium or the cooling lubricant. This can be in
vorteilhafter Weise die Zufuhrmenge bzw. der Flüssigkeitsstrom kontrolliert bzw. an die jeweilige Situation bzw. Bearbeitung angepasst werden, um ein möglichst optimales Sensorsignal bzw. Messbedingungen zu erhalten. Advantageously, the supply quantity or the liquid flow is controlled or adapted to the respective situation or processing in order to obtain the best possible sensor signal or To obtain measurement conditions.
Vorzugsweise umfasst die Zufuhreinheit eine Zufuhröffnung und/oder einen Zufuhrkanal zum Zuführen des Koppelmediums. Hiermit kann die Zufuhr des Koppelmediums in gerichteter Weise bzw. definiert an einen zu bestimmenden Ort der Bearbeitung bzw. des zu bearbeitenden Werkstücks und/oder Werkzeuges geleitet/geführt werden. Dies verbessert die Erfassung des Maßes gemäß der Erfindung. Preferably, the supply unit comprises a supply opening and / or a supply channel for supplying the coupling medium. Hereby, the supply of the coupling medium in a directed manner or defined at a location to be determined the processing or the workpiece to be machined and / or tool passed / guided. This improves the detection of the measure according to the invention.
Beispielsweise umfasst die Zufuhreinheit die Düsenkammer und/oder die Düse. Vorteilhafterweise sind der Zufuhrkanal zusammen mit der Zufuhröffnung als die Düse insbesondere der Düsenkammer ausgebildet. For example, the supply unit comprises the nozzle chamber and / or the nozzle. Advantageously, the feed channel are formed together with the feed opening as the nozzle, in particular the nozzle chamber.
Bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die In a particular embodiment of the invention is the
Zufuhröffnung und/oder der Zufuhrkanal im Wesentlichen Feed port and / or the feed channel substantially
konzentrisch und/oder zentrisch zur Drehachse des Werkzeuges und/oder einer Werkzeugaufnahme angeordnet. Hierdurch wird unmittelbar am Ort der Bearbeitung, insbesondere nahezu nicht abhängig von der weiteren Bearbeitungsrichtung des Werkstückes wie Fräser oder dergleichen, die Erfassung des Maßes des arranged concentrically and / or centrically to the axis of rotation of the tool and / or a tool holder. As a result, the detection of the measure of the. Is directly at the place of processing, in particular almost not dependent on the further processing direction of the workpiece such as cutters or the like
Werkstückes gemäß der Erfindung realisierbar. Die führt zu einer weiteren Verbesserung der Erfassung. Workpiece according to the invention feasible. This leads to a further improvement of the detection.
Vorzugsweise ist der Sensor wenigstens teilweise innerhalb des Werkzeuges und/oder der Werkzeugaufnahme angeordnet. Zum Preferably, the sensor is at least partially disposed within the tool and / or the tool holder. To the
Beispiel direkt im Zentrum des Werkzeugs bzw. ist der Sensor im Wesentlichen konzentrisch und/oder zentrisch zur Drehachse des Werkzeuges und/oder der Werkzeugaufnahme angeordnet. Mit dieser Maßnahme kann ein optimiertes Regelverhalten Example directly in the center of the tool or the sensor is arranged substantially concentric and / or centric to the axis of rotation of the tool and / or the tool holder. This measure can be an optimized control behavior
gewährleistet werden. Die Steuerung bzw. Regelung der be guaranteed. The control of the
Werkzeugmaschine kann in besonders vorteilhafter Weise ohne großen Aufwand realisiert werden. So kann zum Teil durchaus das erfindungsgemäße, gewünschte bzw. vorgegebene Maß des Werkstückes in einem einzigen Bearbeitungszyklus/-schritt generiert werden. Machine tool can be realized in a particularly advantageous manner without much effort. Thus, in some cases, the inventive, desired or predetermined dimension of the workpiece can be generated in a single processing cycle / step.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Sensor wenigstens eine Übertragungseinheit zur drahtlosen Energie- und/oder Signalübertragung. Hierdurch kann in In an advantageous embodiment of the invention comprises the sensor at least one transmission unit for wireless energy and / or signal transmission. This can be done in
vorteilhafter Weise die Übertragung von Energie und/oder Sensorsignalen vom sich bewegenden bzw. rotierenden Advantageously, the transmission of energy and / or sensor signals from the moving or rotating
Werkzeug/Werkzeugaufnahme und/oder Motorspindelkomponenten zu einer stationären bzw. feststehenden Einheit, insbesondere Empfangseinheit bzw. zur Maschinensteuerung/Kontrolleinheit realisiert werden. Alternativ oder in Kombination hierzu kann auch eine Übertragung mittels Schleifkontakten oder Tool / tool holder and / or motor spindle components to a stationary or stationary unit, in particular receiving unit or to the machine control / control unit can be realized. Alternatively or in combination with this, a transmission by means of sliding contacts or
dergleichen vorgesehen werden. the like can be provided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert . An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail with reference to FIGS.
Im Einzelnen zeigen Show in detail
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Figure 1 is a perspective view of a
erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,  machine tool according to the invention,
Figur 2 eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Figure 2 is a partial view of an inventive
Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 in der  Machine tool according to Figure 1 in the
Seitenansicht und  Side view and
Figur 3 eine Schnittdarstellung durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einem zentrisch im Innern eines Werkzeuges Figure 3 is a sectional view through a part of a machine tool according to the invention with a centric inside a tool
angeordneten Sensor.  arranged sensor.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine 1 umfasst einen The machine tool 1 according to the invention comprises a
Fräskopf 2, mittels dem eine Motorspindel 3 um wenigstens eine Achse schwenkbar und in wenigstens eine Richtung verschiebbar angebracht ist. Das Fräswerkzeug 4 ist in der Motorspindel 3 fixiert und wird durch diese mit hoher Drehzahl gedreht. Milling head 2, by means of which a motor spindle 3 is pivotally mounted about at least one axis and slidably mounted in at least one direction. The milling tool 4 is fixed in the motor spindle 3 and is rotated by this at high speed.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein In the present embodiment is a
Ultraschall-Sensor 5 in einer Sensorhalterung 6 fixiert. Die Sensorhalterung 6 ist am Halterungsflansch 7 der Motorspindel 3 fixiert, beispielsweise angeschraubt. Ultrasonic sensor 5 fixed in a sensor holder 6. The sensor holder 6 is on the mounting flange 7 of Motor spindle 3 fixed, for example screwed.
Der Ultraschall-Sensor 5 ist mit einem Rohrstück 8 versehen, das mit einer Öffnung 9 versehen ist, die zum Werkstück 10 hinweist. Das Rohrstück bildet zusammen mit der Öffnung 9 eine Düse 11, mittels der ein Flüssigkeitsstrahl eines The ultrasonic sensor 5 is provided with a pipe section 8, which is provided with an opening 9, which points to the workpiece 10. The pipe section together with the opening 9, a nozzle 11, by means of a liquid jet of a
Koppelmediums auf das Werkstück 10 abgestrahlt wird. Coupling medium is radiated onto the workpiece 10.
Zu diesem Zweck ist eine Zufuhrleitung 12 vorgesehen, die in das Rohrstück 8 mündet und das Koppelmedium zuführt. For this purpose, a supply line 12 is provided, which opens into the pipe section 8 and supplies the coupling medium.
Als Koppelmedium wird, wie oben angeführt bevorzugt As coupling medium, as stated above preferred
Kühlschmiermittel aus dem Kühlschmiermittel-Kreislauf der Werkzeugmaschine 1 verwendet. Das flüssige Koppelmedium wird dabei vorzugsweise mit einem solchen Volumenstrom in die Coolant used from the coolant circuit of the machine tool 1. The liquid coupling medium is preferably with such a flow in the
Düse 11 eingebracht, dass sich ein Flüssigkeitsstrahl Nozzle 11 is introduced, that is a liquid jet
ausbildet, der das Werkstück 10 mit dem Ultraschall-Sensor 5 verbindet und so die Einkopplung eines Ultraschallsignals in das Werkstück 10 ebenso ermöglicht, wie die Rückkopplung eines Ultraschallsignals aus dem Werkstück 10 zum Sensor 5 hin. forms, which connects the workpiece 10 with the ultrasonic sensor 5 and thus enables the coupling of an ultrasonic signal in the workpiece 10 as well as the feedback of an ultrasonic signal from the workpiece 10 to the sensor 5 out.
Über eine nicht näher dargestellte Kontrolleinheit, die mit dem Ultraschall-Sensor 5 über eine oder mehrere Leitungen 13 verbunden ist, kann das Signal des Ultraschall-Sensors By means of a control unit, not shown, which is connected to the ultrasonic sensor 5 via one or more lines 13, the signal of the ultrasonic sensor
ausgewertet und für die weitere Maschinensteuerung verwendet werden . evaluated and used for further machine control.
Auf diese Weise ist zum einen eine Qualitätskontrolle für die Werkstücke 10 bereits während der Fertigung gegeben, zum anderen ist es bei entsprechender Ansteuerung der Maschine unter Berücksichtigung des Sensorsignals möglich, die In this way, on the one hand, a quality control for the workpieces 10 already given during production, on the other hand it is possible with appropriate control of the machine, taking into account the sensor signal, the
gewünschten Maße am Werkstück 10 in einem zwei oder desired dimensions on the workpiece 10 in a two or
mehrstufigen Verfahren herzustellen, in dem zwischendurch die entsprechende Maße gemessen und anschließend das Werkstück an dem gewünschten Ort erneut bearbeitet wird. Mit einer To produce multi-stage process in which measured in between the appropriate dimensions and then the workpiece is re-processed at the desired location. With a
derartigen Kontrolleinheit kann somit auch die Maßgenauigkeit der fertiggestellten Werkstücke insgesamt verbessert werden. Such control unit can thus also the dimensional accuracy of the finished workpieces are improved overall.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine bietet insbesondere im Bereich der Leichtmetallbearbeitung von Werkstücken mit sehr hohen Qualitätsanforderungen große Vorteile, beispielsweise im Flugzeugbau oder der gleichen, kann jedoch selbstverständlich auch anderweitig eingesetzt werden. The machine tool according to the invention offers in particular in The field of light metal machining of workpieces with very high quality requirements great advantages, such as in aircraft or the same, but can of course be used elsewhere.
In Figur 3 ist eine weitere Variante der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt, wobei der Sensor 5 konzentrisch zur Drehachse und wenigstens teilweise direkt im Innern des rotierenden Werkzeugs 4 bzw. Fräsers 4 angeordnet ist. A further variant of the invention is shown schematically in section in FIG. 3, the sensor 5 being arranged concentric with the axis of rotation and at least partially directly inside the rotating tool 4 or milling cutter 4.
Ein Sender 14 ist am rotierenden Werkzeug 4 bzw. der A transmitter 14 is on the rotating tool 4 and the
Werkzeugaufnahme 15 angeordnet bzw. fixiert, so dass auch dieser während der Bearbeitung rotiert. Der Sender 14 Tool holder 15 is arranged or fixed, so that this rotates during processing. The transmitter 14
übermittelt an bzw. tauscht mit einem Empfänger 16 transmitted or exchanged with a receiver 16
Informationen bzw. Sensorsignale und ggf. Energie aus. Der Empfänger 16 ist stationär bzw. fest z.B. am Stator einer Motorspindel oder dergleichen fixiert und leitet die Information or sensor signals and possibly energy. The receiver 16 is stationary, e.g. fixed on the stator of a motor spindle or the like and directs the
Informationen bzw. Sensorsignale an die Maschinensteuerung zur Verarbeitung bzw. Steuerung/Regelung des Werkzeuges 4 gemäß der Erfindung weiter. Information or sensor signals to the machine control for processing or control / regulation of the tool 4 according to the invention further.
Das Werkzeug 4 weist in vorteilhafter Weise eine The tool 4 advantageously has a
Zentrumsbohrung als Kanal für das Kopplungsmedium bzw. Center hole as a channel for the coupling medium or
Kühlschmiermittel auf. Hierdurch wird dieses in vorteilhafter Weise auf das Werkstück 10 geleitet. Coolant on. As a result, this is passed on the workpiece 10 in an advantageous manner.
Bezugszeichenliste : List of reference numbers:
1 Werkzeugmaschine1 machine tool
2 Fräskopf 2 milling head
3 Motorspindel  3 motor spindle
4 Fräswerkzeug  4 milling tool
5 Ultraschall-Sensor 5 ultrasonic sensor
6 Sensorhalterung6 sensor holder
7 Halterungsflansch7 mounting flange
8 Rohrstück 8 pipe piece
9 Öffnung  9 opening
10 Werkstück  10 workpiece
11 Düse  11 nozzle
12 Zufuhrleitung 12 supply line
13 Leitung 13 line
14 Sender  14 stations
15 Werkzeugaufnahme 15 tool holder
16 Empfänger 16 recipients

Claims

Ansprüche : Claims :
1. Werkzeugmaschine mit spanabhebenden Werkzeug dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (5) zur Erfassung eines Maßes an dem zu bearbeitenden Werkstück (10) während der Bearbeitung vorgesehen ist. 1. Machine tool with a cutting tool, characterized in that a sensor (5) for detecting a measure of the workpiece to be machined (10) is provided during processing.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Ultraschall-Sensor (5) ist. 2. Machine tool according to claim 1, characterized in that the sensor is an ultrasonic sensor (5).
3. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges Koppelmedium zur Einkopplung des Sensorsignals in das Werkstück (10) vorgesehen ist . 3. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that a liquid coupling medium for coupling the sensor signal into the workpiece (10) is provided.
4. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kühlschmiermittel als 4. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that cooling lubricant as
Koppelmedium vorgesehen ist. Coupling medium is provided.
5. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fräswerkzeug (4) vorgesehen ist . 5. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that a milling tool (4) is provided.
6. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Maß die Dicke eines Metallblechs (10) ist. 6. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the detected dimension is the thickness of a metal sheet (10).
7. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zufuhröffnung und/oder ein Zufuhrkanal zum Zuführen des Koppelmediums vorgesehen ist. 7. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that a supply opening and / or a supply channel for supplying the coupling medium is provided.
8. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhröffnung und/oder der Zufuhrkanal im Wesentlichen konzentrisch und/oder zentrisch zur Drehachse des Werkzeuges und/oder einer Werkzeugaufnahme angeordnet ist. 8. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the supply opening and / or the supply channel is arranged substantially concentrically and / or centrally to the axis of rotation of the tool and / or a tool holder.
9. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor wenigstens teilweise innerhalb des Werkzeuges und/oder der Werkzeugaufnahme angeordnet ist. 9. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is at least partially disposed within the tool and / or the tool holder.
10. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor im Wesentlichen konzentrisch und/oder zentrisch zur Drehachse des Werkzeuges und/oder der Werkzeugaufnahme angeordnet ist. 10. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is arranged substantially concentric and / or centric to the axis of rotation of the tool and / or the tool holder.
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