DE10105417A1 - Kontrolleinrichtung für die Werkzeugaufnahme in der Maschinenspindel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontolleinrichtung an einer sensorintegrierten Maschinenspindel zur prozesssicheren Überwachung der Plananlage und des Spannzustandes von Werkzeugen in der Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in die Maschinenspindel integriertes Überwachungssystem für den sicheren Sitz und der Plananlage von HSK-Werkzeugaufnahmen in der Maschinenspindel zu schaffen, mit dem die Überwachung beider Zustandseigenschaften ermöglicht ist. DOLLAR A Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Übertragung der am arbeitsseitigen Spindelende aufgenommenen Messdaten durch die Spindel hindurch auf eine aus axial wirkenden Stecker und Steckdose bestehende Andockeinheit vorgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinrichtung an einer sensorintegrierten Maschinenspindel zur prozesssicheren Überwachung der Plananlage und des Spannzustandes von Werkzeugen und/oder von Werkzeugaufnahmen in der Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen.

Bei der spangebundenen Fertigung auf Werkzeugmaschinen kommt unter den Bedingungen einer stetigen Leistungssteigerung und der damit einhergehenden erhöhten Drehzahlen der inneren Stabilität und Sicherheit der Werkzeugaufnahme eine besondere Bedeutung zu.

Die Werkzeugaufnahme muss als eine der Voraussetzungen für einen sicheren Zerspanungsprozess jederzeit eine einwandfreie Plananlage des Werkzeuges garantieren und außerdem sicherstellen, dass der einmal vorgenommene Spannzustand zwischen Werkzeug und Maschinenspindel unverändert aufrechterhalten bleibt.

Vor allem dort, wo langauskragende Werkzeug Anwendung finden, wie z. B. im Werkzeug- und Formenbau, führt eine unzureichende bzw. unter dem Einfluss von Staub und Spänen beeinträchtigte und damit unvollkommene Plananlage zu Nachteilen, die den gesamten Spanungsprozess erheblich stören können.

Das Auftreten von Rundlauffehlern, Unwucht, Rattermarken sowie erhöhter Schneidenverschleiß sind die Folgen.

Es kommt demnach ersichtlich darauf an, den Erfordernissen einer genauen und sicher wirkenden Plananlage des Werkzeuges bzw. der Werkzeugaufnahme in der Maschinenspindel Rechnung zu tragen und Möglichkeiten vorzusehen, die eine verlässliche Kontrolle des Aufnahme- und Spannzustandes zu jeder Zeit des Spanungsprozesses zu schaffen in der Lage sind.

Herkömmlich bekannte Plananlagekontrollen, welche z. B. vermittels Wegmessender Drucklufteinrichtungen arbeiten, sind nach dem gemachten Erfahrungen der Anwender nicht zweckmäßig anwendbar und/oder genügen den derzeit wesentlich erhöhten Arbeitsansprüchen nicht mehr.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung von Komponenten der Mikroelektronik ein in die Maschinenspindel integrierbares Überwachungssystem für den sicheren Sitz, darunter insbesondere auch der Plananlage, von HSK Werkzeugaufnahmen in HSK-Maschinenspindeln zu schaffen, mit dem die Überwachung beider Zustandseigenschaften, nämlich der Plananlage und des Spannzustandes ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 charakterisierten technischen Mitteln und deren Anordnung an der Maschinenspindel gelöst.

Damit wurde eine unmittelbare praktizierbare Möglichkeit geschaffen den Anforderungen von Werkzeugmaschinenherstellern sowie von Spanntechnik- und Werkzeugherstellern und auch den Erwartungen der Anwender nach einen einfachen oder sicher wirkenden, beide Zustandseigenschaften erfassenden Kontrollmechanismus zu entsprechen. Gleichsam wird mit dieser neuen Lösung eine Lücke zu den konventionellen Überwachungssystem geschlossen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und der zugehörigen Zeichnung kurz erläutert werden.

Die Zeichnung stellt das Prinzip der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung dar.

Die in üblicher Bauart gestaltete Spindelwelle 1 trägt an ihrem arbeitsseitigem Ende den Spindeleinsatz 2 zur passgerechten Aufnahme der als HSK ausgeführten Werkzeugaufnahme 3. An der Stirnseite 4 des Spindeleinsatzes 2 sind die mit der Spindelwelle 1 rotierenden, aus vorzugsweise drei Einheiten bestehenden Wirbelstromsensoren 5 angeordnet, deren Sensorkabel 6 durch die Spindelwelle 1 hindurchgeführt sind und dort in eine Art Steckdose 7 münden.

Dieser Steckdose 7 ist eine mit entsprechendem Stecker 8 ausgestattete Andockeinheit 9 zugeordnet, von der die Weiterleitung der Messwerte an die maschineneigene Steuerungseinheit vorgenommen wird.

Durch die Wirbelstromsensoren 5 werden also sowohl die Planflächenanlage als auch der wirkende Spannzustand erfasst. Die Datenübertragung erfolgt dabei im Spindelstillstand über die Andockeinheit wobei im Falle eines gemessenen Fehlers kein Spindelanlauf erfolgt.

Claims (2)

1. Kontrolleinrichtung an einer sensorintegrierten Maschinenspindel zur prozesssicheren Überwachung der Plananlage und des Spannzustandes von Werkzeugen und/oder von Werkzeugaufnahmen in der Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der am arbeitsseitigen Spindelende aufgenommenen Messdaten durch die Spindel hindurch auf eine axial wirkenden Stecker und Steckdose bestehende Andockeinheit vorgenommen ist.

2. Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andockeinheit mit der Steuerungseinheit der Maschine verbunden ist.