DE60102508T2

DE60102508T2 - Werkzeugmaschine mit Mittel zur Detektion des Endes der Lebensdauer

Info

Publication number: DE60102508T2
Application number: DE60102508T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Yamatokoriyama-shi Akamatsu; Makoto Yamatokoriyama-shi Fujishima
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd; Intelligent Manufacturing Systems International Inc
Current assignee: DMG Mori Co Ltd; Intelligent Manufacturing Systems International Inc
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-05-04
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2021-05-05
Also published as: EP1153706A2; EP1153706A3; US6402442B2; DE60102508D1; US20010048858A1; JP2001315010A; EP1153706B8; EP1153706B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Spindel, einer Spanneinheit zur Befestigung eines Werkzeugs in einem in der Spindel vorgesehenen konischen Loch und einem Kontrollabschnitt zur Steuerung des Betriebs der Spanneinheit, wobei zu der Spanneinheit ein Halter zum Halten des Halteabschnitts des Werkzeugs, eine Antriebsstange, die mit dem Halter gekoppelt ist, eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Antriebsstange längs einer Achse derselben und eine Feder zum Vorspannen der Antriebsstange in einer Richtung längs ihrer Achse gehören, wobei die Antriebsstange längs ihrer Achse durch die Antriebseinrichtung und die Feder bewegt wird und das Werkzeug in dem konischen Loch der Spindel mit seinem von dem Halter gehaltenen Halteabschnitt befestigt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe zum Beispiel DE 196 29 991 A ).
Beschreibung des Standes der Technik
Eine beispielhafte Werkzeugmaschine mit einer Spanneinheit der oben beschriebenen Ausführung wird hiernach mit Bezug auf die 5 bis 7 erläutert. Die in der 5 dargestellte Werkzeugmaschine 21 ist ein sogenanntes Vertikal-Bearbeitungszentrum. Die Werkzeugmaschine weist Folgendes auf: eine Grundplatte bzw. Bett 22; eine auf dem Bett 22 senkrecht stehende Säule 23; einen Spindelkopf 24, welcher eine Spindel 25 drehbeweglich trägt und von der Säule 23 in einer vertikal beweglichen Weise getragen ist; einen unter dem Spindelkopf 24 auf dem Bett 22 vorgesehenen Tisch 26; ein auf der linken Seite des Spindelkopfes 24 angeordnetes Werkzeugmagazin 30; einen an einem unteren Ende des Werkzeugmagazins 30 vorgesehenen Werkzeugwechsler zum Auswechseln eines an der Spindel 25 angebrachten Werkzeugs T mit einem in dem Werkzeugmagazin eingelagerten Werkzeug T; eine Spanneinheit 47, wie in 6 gezeigt, zum Befestigen des Werkzeugs T an einem vorderen Ende (unteren Ende) der Spindel 25; und eine numerische Steuerung 60, wie in 7 gezeigt, zum Steuern der jeweiligen Komponenten der Werkzeugmaschine.
Wie in 6 dargestellt wird, weist der Spindelkopf 24 die Spindel 25, ein Gehäuse 40, welches die Spindel 25 über ein Lager 41 drehbeweglich trägt, und ein Deckel 42, welcher an einem vorderen Ende des Gehäuses 40 angeordnet ist. Ein konisches Loch 25a zur Aufnahme des Werkzeugs T ist in dem vorderen Ende der Spindel 25 vorgesehen (in Richtung eines Pfeils A gesehen).
Wie in 6 gezeigt weist die Spanneinheit 47 Folgendes auf: eine Spannhülse 48, welche in der Spindel 25 zum Halten eines Zugbolzens (Halterabschnitt) Ta des in dem konischen Loch 25a der Spindel 25 befestigten Werkzeugs T angeordnet ist, eine Steuerstange 49 in Eingriff mit der Spannhülse 48, eine mit der Steuerstange 49 gekoppelte Antriebsstange 50, konische Tellerfedern 51 zum Vorspannen der Antriebsstange 50 in der Richtung eines Pfeils B, und einen Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) zum Bewegen der Steuerstange 50 in der Richtung des Pfeils A.
Wie in 7 dargestellt ist, weist die numerische Steuerung 60 einen CNC 61, einen PLC 62, ein Ein-/Ausgabeinterface 65 und dergleichen auf und ist an einen externen Steuerschaltkreis 66 über das Ein-/Ausgabeinterface 65 angeschlossen. Der Steuerschaltkreis 66 ist mit einem Bedientableau 67, der Spanneinheit 47 und dergleichen verbunden.
Der CNC 61 fuhrt ein in ihm gespeichertes Bearbeitungsprogramm zur Steuerung der Basisoperationen der Werkzeugmaschine aus, wie zum Beispiel axiale Bewegungen des Spindelkopfes 24 und des Tisches 26, und Anzeige eines CRT 68. Der PLC 62 weist einen Steuerabschnitt 63 für das Spannen und dergleichen auf, und steuert Hilfsvorgänge der Werkzeugmaschine 21 wie zum Beispiel Betriebsvorgänge des Werkzeugmagazins 30, des automatischen Werkzeugwechslers 35 und der Spanneinheit 47. Der CRT 68 zeigt üblicherweise das Bearbeitungsprogramm und die Koordinaten der aktuellen Position des Werkzeugs an.
Wie oben beschrieben steuert der Steuerabschnitt 63 zum Spannen den Arbeitsvorgang der Spanneinheit 47 über den Steuerschaltkreis 66. Der Steuerabschnitt 63 zum Spannen steuert gewöhnlich den Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) der Spanneinheit 47, um einen Werkzeugspannvorgang oder -lösevorgang zum Spannen oder Lösen des an der Spindel 25 angebrachten Werkzeugs T bei Erhalt eines Befehls von der das Bearbeitungsprogramm ausführenden CNC 61 zum Spannen des Werkzeugs oder zum Lösen des Werkzeugs von der CNC 61 durchzuführen. Der Befehl zum Spannen des Werkzeugs oder Lösen des Werkzeugs kann auch manuell über das Bedientableau 67 eingegeben werden, um zu veranlassen, daß die Spanneinheit 47 den Vorgang zum Spannen oder Lösen des Werkzeugs durchführt. In diesem Fall wird der eingegebene Befehl zum Spannen des Werkzeugs oder zum Lösen des Werkzeugs vom Bedientableau 67 an den CNC 61 über den Steuerschaltkreis 66, das Ein-/Ausgabeinterface 65 und den PLC 62 übertragen, und dann vom CNC 61 an den Steuerabschnitt 63 zum Spannen ausgegeben. Bei Erhalt des Befehls zum Spannen des Werkzeugs oder zum Lösen des Werkzeugs steuert der Steuerabschnitt 63 zum Spannen die Spanneinheit 47.
Bei der Werkzeugmaschine 21 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird das an der Spindel 25 befestigte Werkzeug T von der Spindel 25 entfernt (gelöst), und das in dem konischen Loch 25a der Spindel 25 eingefügte Werkzeug T an der Spindel 25 befestigt (gespannt), wie in folgender Weise erläutert. Es wird hierbei vorausgesetzt, daß das Werkzeug T, die Antriebsstange 50, die Steuerstange 49 und die Spannhülse 48 jeweils in den Positionen wie in 6 gezeigt angeordnet sind, und daß das Werkzeug T an der Spindel 25 befestigt ist.
Zuerst wird der Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt, um die Antriebsstange 50 in die Richtung des Pfeils A gegen eine Vorspannkraft der konischen Tellerfedern 51 zu verschieben, wobei die Steuerstange 49 und die Spannhülse 48 in die Richtung des Pfeils A bewegt werden, um ein vorderes Ende der Spannhülse 48 zu öffnen, welches den Zugbolzen Ta des Werkzeugs T hält. Somit kann das Werkzeug T aus dem konischen Loch 25a der Spindel 25 herausgezogen werden. Wenn das Werkzeug T in das konische Loch 25a der Spindel 25 eingefügt wird, wird der Zugbolzen Ta des Werkzeugs T in die Spannhülse 48 eingeführt. Wenn in diesem Zustand die Zufuhr des Hydraulikdrucks zum Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) eingestellt wird, wird die Antriebsstange 50 durch die Vorspannkraft der konischen Tellerfedern 51 in Richtung des Pfeils B zum Schließen der Spannhülse 48 verschoben, wobei das Werkzeug T an der Spindel 25 befestigt wird und von der Spannhülse 48 gehalten wird, wobei dessen Zugbolzen Ta in Richtung des Pfeils B in dieser eingeführt ist. Auf diese Weise wird das Werkzeug T an der Spindel 25 befestigt.
Wie oben beschrieben beansprucht die Spanneinheit 47 die konischen Tellerfedern 51, welcher typischerweise eine begrenzte Dauerhaltbarkeit aufweisen, da die konischen Tellerfedern 51 wiederholt einer Last ausgesetzt werden und folglich eine begrenzte Lebensdauer beziehungsweise Standzeit haben. Die herkömmliche Werkzeugmaschine 21 ist jedoch nicht dazu ausgebildet, das Ende der Lebensdauer der konischen Tellerfedern 51 zu ermitteln. Deshalb kann das Ende der Lebensdauer der konischen Tellerfedern 51 während des Betriebs der Werkzeugmaschine 21 auftreten, woraus ein Bruch der konischen Tellerfedern 51 resultiert. Abhängig von Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine 21 beim Bruch, wird die erforderliche Zeit zur Wiederherstellung nach dem Bruch nachteilig verlängert.
Wenn die konischen Tellerfedern 51 gebrochen sind, besteht die Gefahr, daß weitere Komponenten brechen, die von den Bruchbedingungen der konischen Tellerfedern 51 abhängig sind. Das Brechen einer größeren Anzahl von Komponenten verlängert die Reparaturzeit der Komponenten. Dieses reduziert nachteilig die Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine 21. Wenn keine konischen Tellerfedern 51 als Ersatzteile vorhanden sind, kann die Werkzeugmaschine 21 nicht eher instand gesetzt werden, bis daß neue konische Tellerfedern 51 angeliefert sind. Dieses reduziert wiederum die Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine 21.
In Anbetracht des Vorangehenden ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, welche dazu ausgebildet ist, das Ende der Beziehungsweise Standzeit einer Feder einer Spanneinheit zum Befestigen eines Werkzeugs an einer Spindel für systematisches Austauschen der Feder festzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugmaschine wie in Anspruch 1 festgelegt vorgesehen, welche Folgendes aufweist: eine Spindel, eine Spanneinheit zur Befestigung eines Werkzeugs in einem in der Spindel vorgesehenen konischen Loch, wobei zu der Spanneinheit ein Halter zum Halten des Halteabschnitts des Werkzeugs, eine Antriebsstange, die mit dem Halter gekoppelt ist, eine Antriebseinrichtung zur Bewegung der Antriebsstange längs einer Achse derselben und eine Feder zum Vorspannen der Antriebsstange in einer Richtung längs ihrer Achse gehören, wobei die Antriebsstange längs ihrer Achse durch die Antriebseinrichtung und die Feder bewegt wird und das Werkzeug in dem konischen Loch der Spindel mit seinem von dem Halter gehaltenen Halteabschnitt befestigt ist; einen Kontrollabschnitt zur Steuerung des Betriebs der Spanneinheit und ein Standzeitende-Erfassungsabschnitt zum Zählen der Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit und, wenn die Zählung der Anzahl eine vorbestimmte Bezugsbetätigungszahl erreicht, zum Bewerten, daß die Standzeit der Feder endet.
In der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine zählt der Standzeitende-Erfassungsabschnitt die Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit und bewertet, daß die Standzeit der Feder endet, wenn die Zählung der Anzahl eine vorbestimmte Bezugsbetätigungszahl erreicht.
Das Ende der Standzeit beziehungsweise Lebensdauer der Feder, welche wiederholt unter einer konstanten wiederkehrenden Last arbeitet, wird auf der Grundlage der Anzahl der Betätigungen der Feder erfasst. Die Anzahl der Betätigungen, die von der Feder vor dem Ende ihrer Standzeit erwartet wird, ist typischerweise als ein empirischer Wert festgelegt. Deshalb kann das Ende der Standzeit der Feder ermittelt werden, indem die Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit gezählt wird, insbesondere die Anzahl der Betätigungen der Feder. In der vorliegenden Erfindung wird der bekannte empirische Wert für die Anzahl von Betätigungen, die von der Feder vor dem Ende ihrer Standzeit erwartet wird, als die Bezugsbetätigungszahl beziehungsweise Referenzbetätigungszahl verwendet. Die Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit wird gezählt und, wenn die Zählung der Anzahl eine vorbestimmte Bezugsbetätigungszahl erreicht, wird bewertet beziehungsweise entschieden, daß die Standzeit der Feder endet.
Da das Ende der Standzeit der Feder auf diese Weise durch den erfindungsgemäßen Standzeitende-Erfassungsabschnitt erfasst werden kann, kann eine Wartung systematisch durchgeführt werden, indem eine Ersatzfeder vorbereitet wird und die Feder mit der Ersatzfeder ausgetauscht wird, bevor die Feder das Ende ihrer Standzeit erreicht. Die Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine kann außerdem dadurch verbessert werden, daß die Wartungsarbeiten während einer Stillstandzeit der Werkzeugmaschine in Übereinstimmung mit einem Betriebsplan der Werkzeugmaschine erfolgen. Deshalb kann die Reduktion der Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine verhindert werden, da der Bruch der Feder aufgrund des Endes ihrer Standzeit beziehungsweise Lebensdauer während des Betriebs der Werkzeugmaschine vermieden werden kann, was sonst eine verlängerte Zeit für die Wiederherstellung nach dem Bruch erfordern würde.
Das kann graphisch auf Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden. Bei graphischer Darstellung des Verhältnisses der Zählung der Anzahl zu der Referenzbetätigungszahl kann ein Bediener den Grad der Ermüdung der Feder mit einem Blick erkennen. Durch tägliches Anzeigen des Ermüdungsgrades der Feder kann das Ende der Standzeit der Feder leicht vorhergesagt werden, so daß ein Wartungsplan leicht aufgestellt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine numerische Steuerung und dergleichen einer Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist ein Kennliniendiagramm zur Verwendung zur Bestimmung eines Referenzwertes in der Ausführungsform;
3 ist ein Kennliniendiagramm, welches eine Beziehung zwischen der Beanspruchung beziehungsweise Spannung und der Lebensdauergrenze zeigt, zur Verwendung für die Bestimmung des Referenzwertes in der Ausführungsform;
4 ist eine Darstellung eines beispielhaften Anzeigeschirms, welcher auf einem CRT in Übereinstimmung mit der Ausführungsform angezeigt wird;
5 ist einer Vorderansicht einer herkömmlichen Werkzeugmaschine als ein Ganzes;
6 ist eine Schnittdarstellung eines Spindelkopfes der Werkzeugmaschine von 5; und
7 ist eine Darstellung eines Blockdiagramms einer numerischen Steuerung und dergleichen der herkömmlichen Werkzeugmaschine.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hiernach mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, welches eine numerische Steuerung und dergleichen einer Werkzeugmaschine entsprechend dieser Ausführungsform darstellt, und 4 ist eine Darstellung eines beispielhaften Anzeigeschirms, der auf einem CRT angezeigt werden soll. Die Werkzeugmaschine gemäß dieser Ausführungsform ist eine Modifikation der in den 5 bis 7 gezeigten herkömmlichen Werkzeugmaschine, und unterscheidet sich von der herkömmlichen Werkzeugmaschine darin, daß die numerische Steuerung einen unterschiedlichen Aufbau besitzt. Deshalb werden Komponenten, die zu denen der in den 5 bis 7 gezeigten herkömmlichen Werkzeugmaschine äquivalent sind, nicht näher erläutert und werden mit gleichen Bezugszeichen in den 1 bis 4 bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die numerische Steuerung 1 gemäß dieser Ausführungsform einen PLC 6, welcher einen unterschiedlichen Aufbau zu dem der herkömmlichen PLC 62 aufweist, nämlich daß die PLC 6 zusätzliche Funktionen hat und außerdem einen Anzeigesteuerungsabschnitt 12 und einen Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 aufweist.
Der Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 zählt die Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit 47. Insbesondere erhöht der Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 den Zählwert der Anzahl um Eins jedesmal bei Erhalt eines Befehls von der CNC 61 zum Spannen eines Werkzeugs oder zum Lösen eines Werkzeugs, und vergleicht den Zählwert der Anzahl mit einem vorher festgelegten Referenzwert, um zu entscheiden, ob der Zählwert der Anzahl den Referenzwert erreicht oder nicht. Der Zählwert der Anzahl und der Referenzwert und, falls entschieden wird, daß der Zählwert der Anzahl den Referenzwert erreicht, ein Hinweissignal der Entscheidung (Standzeitende-Erfassungssignal) werden an den Anzeigesteuerungsabschnitt 12 ausgegeben.
Der Referenzwert bedeutet hierbei die Anzahl der Betätigungen, die von der Spanneinheit 47 erwartet wird, bevor das Standzeitende der konischen Tellerfedern 51 auftritt. Der Referenzwert wird auf folgende Weise bestimmt und in dem Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 gespeichert.
Zuerst wird eine auf die konischen Tellerfedern 51 einwirkende Einbauspannung σ_i und eine auf die konischen Tellerfedern 51 unter einer maximalen Beanspruchung einwirkende Maximalspannung σ_m nach den folgenden Gleichungen (1) und (2) auf der Grundlage eines Graphen errechnet, wie in 2 gezeigt. Die Gleichungen (1) und (2) sind Almen-Laszlo-Gleichungen, und der Graph der 2 definiert Anwendungsbereiche der Gleichungen (1) und (2).
wobei E ein Young-Modul, ν ein Poisson-Verhältnis, δ die Durchbiegung einer jeden konischen Tellerfeder 51, D der äußere Durchmesser einer jeden konischen Tellerfeder 51, β und γ Beanspruchungsfaktoren, h die Höhe einer jeden konischen Tellerfeder 51, t die Dicke der konischen Tellerfedern 51 und C ein von einem anfänglichen Wert erhaltener Faktor ist.
Wenn jeweils eine Einbaulast P_i und eine Maximallast P_m 610 kg und 840 kg entsprechen, und jede der konischen Tellerfedern 51 einen äußeren Durchmesser D von 54 mm, einen inneren Durchmesser von d von 25,4 mm, eine Höhe von 1,1 mm mit einer gesamten Dicke von 3,0 mm aufweist, so entsprechen zum Beispiel D/d und h/t jeweils ungefähr 2,0 und ungefähr 0,37, was an einem Punkt A in 2 aufgezeichnet ist. Der Punkt A gehört zum Anwendungsbereich der Gleichung (1), so daß die Gleichung (1) für die Berechnung der Einbauspannung σ_i und der Maximalspannung σ_m zur Anwendung kommt. Die Ergebnisse der Berechnung anhand der Gleichung (1) sind in der Tabelle 1 aufgelistet.
Tabelle 1
Dann wird die Anzahl der Betätigungen, die von der Feder vor dem Ende ihrer Standzeit erwartet wird, auf der Basis der so errechneten Einbauspannung σ_i und der so errechneten Maximalspannung σ_m und eines in 3 dargestellten Graphs bestimmt. Der Graph nach 3 ist eine empirisch erhaltene Kennlinie, welche eine auf der Basis der Einbauspannung σ_i und der Maximalspannung σ_m festgelegte Lebensdauergrenze darstellt.
Wenn die Einbauspannung σ_i und die Maximalspannung σ_m jeweils 63 kg/mm² und 92 kg/mm² betragen, was dem in 3 eingetragenen Punkt B entspricht, beträgt der Referenzwert (Betätigungsgrenzwert) beispielsweise 2×10⁶. Der auf diese Weise bestimmte Referenzwert wird in dem Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 gespeichert.
Der Anzeigesteuerabschnitt 12 erhält den Zählwert und den Referenzwert vom Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 und steuert den CRT 68 über den CNC 61, um das Verhältnis des Zählwerts der Betätigungen zu dem Referenzwert wie in 4 gezeigt graphisch darzustellen. Weiterhin bewirkt der Anzeigesteuerungsabschnitt 12 nach Erhalt des Standzeitendesignals vom Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11, daß der CRT 68 zur eine Mitteilung zur Aufforderung des Austausches der konischen Tellerfedern 51 anzeigt. Auf einem in Fig. dargestellten Anzeigeschirm wird der Referenzwert als STANDZEIT und der Zählwert der Betätigungen als ISTWERT (%) angezeigt. Dadurch kann ein Bediener den Grad der Ermüdung der konischen Tellerfedern 51 auf einen Blick erkennen.
In der numerischen Steuerung 1 mit dem im Vorhergehenden beschriebenen Aufbau in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform erhöht der Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 den Zählwert der Betätigungen um Eins jedesmal bei Erhalt des Befehls von der CNC 61 zur PLC 6 zum Spannen des Werkzeug oder zum Lösen des Werkzeugs während der Ausführung eines Bearbeitungsprogramms oder durch manuellen Vorgang. Dann vergleicht der Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 den Zählwert der Betätigungen mit dem vorher festgelegten Referenzwert, um zu entscheiden, ob der Zählwert der Betätigungen den Referenzwert erreicht oder nicht.
Wenn der Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 entscheidet, daß der Zählwert der Betätigungen den Referenzwert erreicht, wird die Mitteilung zur Aufforderung des Austausches der konischen Tellerfedern 51 auf dem CRT 68 angezeigt. Außerdem wird das Verhältnis des Zählwerts der Betätigungen zu dem Referenzwert wie in 4 dargestellt graphisch auf dem CRT 68 angezeigt, so daß der Bediener den Grad der Ermüdung der konischen Tellerfedern 51 auf einen Blick erkennen kann.
Gemäß dieser Ausführungsform wird das Ende der Standzeit beziehungsweise Lebensdauer der konischen Tellerfedern 51 durch den Standzeitende-Erfassungsabschnitt 11 erfasst. Dadurch kann eine Wartung systematisch durchgeführt werden, indem konische Tellerfedern 51 als Ersatzteile vorbereitet werden und die konischen Tellerfedern 51 mit den konischen Ersatz-Tellerfedern 51 ausgetauscht werden, bevor die konischen Tellerfedern 51 das Ende ihrer Standzeit erreichen. Die Verfügbarkeit der Werkzeugmaschine 21 kann außerdem dadurch verbessert werden, daß die Wartungsarbeiten während einer Stillstandzeit der Werkzeugmaschine 21 gemäß einem Betriebsplan der Werkzeugmaschine 21 erfolgen. Da der Grad der Ermüdung der konischen Tellerfedern 51 auf dem CRT 68 angezeigt wird, kann das Standzeitende der konischen Tellerfedern 51 durch tägliches Anzeigen des Grades der Ermüdung der konischen Tellerfedern 51 leicht vorhergesagt werden. Dadurch kann ein Wartungsplan leicht aufgestellt werden.
In dieser Ausführungsform wird das Ende der Standzeit der konischen Tellerfedern 51 durch eine Mitteilung auf dem CRT 68 angezeigt, welche den Austausch der konischen Tellerfedern 51 anfordert, aber es kann auch durch Leuchten einer Alarmleuchte oder Einschalten eines akustischen Alarmsignals angezeigt werden.
Obwohl die konischen Tellerfedern 51 als eine Feder für die Spanneinheit 47 in der oben beschriebenen Ausführungsform zur Anwendung kommen, kann jede andere Feder, wie beispielsweise eine Schraubenfeder, anstelle der konischen Tellerfedern 51 in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Weiterhin ist das Verfahren zum Bestimmen des Referenzwertes (Betätigungsgrenzwert) für die konischen Tellerfedern 51 nicht auf das oben Beschriebene begrenzt, sondern jede anderen geeigneten Verfahren können zum Bestimmen des Referenzwertes benutzt werden.

Claims

Werkzeugmaschine, bestehend aus: einer Spindel (25), einer Spanneinheit (47) zur Befestigung eines Werkzeugs in einem in der Spindel vorgesehenen konischen Loch, wobei zu der Spanneinheit (47) ein Halter zum Halten des Halteabschnitts des Werkzeugs, eine Antriebsstange, die mit dem Halter gekoppelt ist, eine Antriebseinrichtung zur Bewegung der Antriebsstange längs einer Achse derselben und eine Feder zum Vorspannen der Antriebsstange in einer Richtung längs ihrer Achse gehören, wobei die Antriebsstange längs ihrer Achse durch die Antriebseinrichtung und die Feder bewegt wird und das Werkzeug in dem konischen Loch der Spindel mit seinem von dem Halter gehaltenen Halteabschnitt befestigt ist; einem Kontrollabschnitt (63) zur Steuerung des Betriebs der Spanneinheit (47); und gekennzeichnet durch ein Standzeitende – Erfassungsabschnitt (11) zum Zählen der Anzahl der Betätigungen der Spanneinheit (47) und, wenn die Zählung der Anzahl eine vorbestimmte Bezugsbetätigungszahl erreicht, zum Bewerten, daß die Standzeit der Feder endet.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, bei der eine Anzeigeeinrichtung (68) graphisch das Verhältnis der Zählung der Anzahl zu der Referenzbetätigungsanzahl darstellt.