| 1. | Vorrichtung zur Überwachung von rotierenden Werkzeugen und insbesondere von Wendelbohrern, mit wenigstens einem Abstandssensor, der den Abstand zwischen einer Bezugsebene und dem vom Sensor erfaßten Bereich des Werkzeugs ermit¬ telt, und dessen AusgangsSignal eine Steuereinheit auswer¬ tet, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Sensor erfaßte Bereich des rotierenden Werkzeugs groß gegen typische Formänderun¬ gen des Werkzeugs ist, so daß das Ausgangssignal des Sen¬ sors einem "gemittelten" Abstand entspricht. |
| 2. | Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandssensor fest derart angeordnet ist, daß er das Werkzeug vor, während und nach dem Eingriff erfaßt. |
| 3. | Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit aus dem Ausgangssignal des Sensors die Signalwechselfrequenz er¬ mittelt. |
| 4. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit aus dem Ausgangssignal des Sensors die Signalwechselamplitude ermittelt. |
| 5. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit das Aus¬ gangssignal des Sensors Hochpaßfiltert und aus dem Hoch¬ paßgefilterten Signal die Signalwechselfrequenz ermit¬ telt. |
| 6. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit das Aus¬ gangssignal des Sensors Hochpaßfiltert und aus dem Hoch paßgefilterten Signal die Signalwechselamplitude ermit¬ telt. |
| 7. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit aus dem vor dem Eingriff erhaltenen Signal Schwellen für die Bewertung des während des Eingriffs erhaltenen Signals generiert bzw. bereits gesetzte Schwellen anpaßt. |
| 8. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die Bewer¬ tungen während des Eingriffs des rotierenden Werkzeugs mit den außerhalb des Eingriffs erhaltenen Bewertungen korre liert. |
| 9. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit einen Betriebszustand als "Bohrerbruch" bewertet, wenn gleich¬ zeitig die Hochpaßgefilterte Signalwechselamplitude eine erste generierte Schwelle während einer Zeit, die groß gegen die Umdrehungszeit des Bohrers ist, überschreitet und sich dabei aufeinanderfolgende Extremwerte der nicht gefilterten Signalwechselamplitude um einen Wert unter¬ scheiden, der größer als eine zweite generierte Schwelle ist. |
| 10. | Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit einen Betriebszustand als "externe Störung" und nicht als "feh¬ lerhaftes Werkzeug" bewertet, wenn die Hochpaßgefilterte Signalwechselamplitude eine erste generierte Schwelle lediglich während einer Zeit, die vergleichbar gegen die Umdrehungszeit des Bohrers ist, überschreitet und sich gleichzeitig aufeinanderfolgende Extremwerte der nicht gefilterten Signalwechselamplitude um einen Wert unter¬ scheiden, der größer als eine zweite generierte Schwelle ist. |
| 11. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die Sig¬ nalverläufe der Hochpaßgefilterten Signalwechselamplitu¬ den während des Eingriffs speichert und den zu Beginn einer Serie von Werkzeugeingriffen aufgenommenen Verlauf mit späteren Verläufen vergleicht. |
| 12. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die Bewer¬ tungen aufgrund der Signalamplitude und der Signalfrequenz korrelliert. |
| 13. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die ver¬ schiedenen bewerteten Größen miteinander vergleicht. |
| 14. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit die ver¬ schiedenen Größen während des Eingriffs bestimmt und die Änderung über eine Anzahl von Bohrungen verfolgt. |
| 15. | Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit aus der Änderung der Größen über eine Anzahl von Bohrungen neue Schranken für die Bewertung generiert. |
| 16. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegsensoren auf einer Sensorträgerplatte auf der der Werkzeugaufnahme zuge¬ wandten Seite angebracht sind. |
| 17. | Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegsensoren in radialer Richtung verschiebbar sind. |
B e s c h r e i b u n g
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Über¬ wachung von rotierenden Werkzeugen und insbesondere von Wendelbohrern.
Stand der Technik
Die effektive Überwachung von rotierenden Werkzeugen ins¬ besondere von Wendelbohrern in Mehrspindel-Bohranlagen ist ein bislang in der Praxis ungelöstes Problem.
Im wissenschaflichen Bereich sind zwar die verschiedensten Ansätze unternommen worden beispielsweise eine Bohrerüber¬ wachung durch Kraft-Drehmoment- oder Schwingungsanalysen durchzuführen. Hierzu wird auf den Übersichtsartikel von F. Quante und H. Fehrenbach in QZ-Qualitätstechnik, Jahr¬ gang 1984, Heft 3, Seite 75-78 ' verwiesen.
Wie dort näher ausgeführt ist, wird bislang von der Hypo¬ these ausgegangen, daß insbesondere unsymmetrischer Schneidenverschleiß zu starken Durchbiegungen und Schwin¬ gungen des Bohrers führt. Dementsprechend ist bislang ver¬ sucht worden, einen unsymmetrischen Schneidenverschleiß durch Kraft-und/oder Schwingungsaufnehmer zu erfassen.
Bei einem anderen Ansatz zur Bohrüberwachung, der eben¬ falls in dem genannten Übersichtsartikel angesprochen ist, wird mit einem Abstandsaufnehmer die Bohrerkontur erfaßt
und die erfaßte Kontur zum Erkennen von Beschädigungen oder Bruch des Bohrers ausgewertet.
In ähnlicher Weise hat Feutlinske vorgeschlagen, mittels eines Schattensensors oder eines nach dem Tri-Angulations- Prinzips arbeitenden optischen Sensors die Kontur eines Fräsers zu erfassen und aus der Konturvermessung Rück¬ schlüsse über den Zustand des rotierenden Werkzeugs zu ziehen.
Erfindungsgemäß ist jedoch erkannt worden, daß die bekann¬ ten Vorschläge, bei denen mittels eines Abstandssensors die Kontur des Werkzeugs erfaßt wird, im "rauhen Einsatz" insbesondere an industriellen Mehrspindel-Bohranlagen kaum brauchbar sind:
Beispielsweise wird ein optisch arbeitender AbStandssensor relativ schnell durch Bohrspäne, Bohrflüssigkeit oder dgl. unbrauchbar oder wenigstens ungenau werden.
Auch induktive oder magnetische Abstandsaufnehmer, deren Meßfleck eine Erfassung der Bohrerkontur erlaubt, d.h. dessen Meßfleck typischerweise einen Durchmesser von weni¬ ger als 1 mm hat, versagen in den rauhen Umgebungsbe¬ dingungen einer industriellen Mehrspindel-Bohranlage.
Als Ursache hierfür ist erkannt worden, daß insbesondere "dünne" Bohrer, d.h. Bohrer deren Durchmesser typischer¬ weise weniger als 6 mm beträgt, während des Betriebs sich vergleichsweise stark durchbiegen können, ohne daß sie hierdurch beschädigt würden. Durch derartige kurzfristige Auslenkungen ändert sich aber das vom "Abstandssensor" ge¬ lieferte Signal sehr stark. Deshalb ist es erforderlich, die Schwelle, anhand derer beispielsweise ein beschädig-
ter Bohrer von einem noch brauchbaren Bohrer unterschieden wird, sehr unempfindlich einzustellen, um nicht durch kurzfristige Auslenkungen des Bohrers während des Betriebs ein auf einen beschädigten Bohrer hinweisendes Signal, das unter Umständen zum Abschalten der Mehrspindel-Bohranlage führt, zu erhalten. Diese unempfindliche Schwellenfest¬ legung führt aber dazu, daß bestimmte Beschädigungen des Bohrers, die den Betrieb stören können, nicht erkannt werden können.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Überwachung von rotierenden Werkzeugen und insbeson¬ dere von Wendelbohrern anzugeben, mit der beispielsweise an einer Mehrspindel-Bohranlage zuverlässig Beschädigun¬ gen des Werkzeugs, die ein Auswechseln erforderlich machen, erkannt werden können.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Überraschenderweise gelingt eine Lösung dieser Aufgabe da¬ durch, daß weiterhin von einer Vorrichtung gemäß dem Ober¬ begriff des Patentanspruchs 1, also von einer mit einem Abstandssensor arbeitenden Vorrichtung ausgegangen wird, wie sie beispielsweise im einleitend genannten Übersichts¬ artikel beschrieben wird.
Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist der Abstandsensor aber so ausgebildet, daß der Bereich, den der Abstands¬ sensor erfaßt bzw. abtastet groß gegen typische Formän¬ derungen des Werkzeugs ist. Typischerweise wird bei einem Bohrer mit einem Durchmesser von 6 mm ein Meßfleck des Ab-
standssensors mit einem Durchmesser von ca. 4 mm verwen¬ det.
Ein derartiger Abstandssensor liefert kein Signal, das in einem direkten Zusammenhang mit der Kontur des Werkzeugs steht, da der Meßfleck aufgrund des beispielsweise für einen Wendelbohrer typischen Querschnittprofils zu jedem Zeitpunkt Bereiche mit einem unterschiedlichen Abstand von der Referenzfläche des Abstandssensors erfaßt.
Erstaunlicherweise läßt sich dieses - in keinem einfachen Zusammenhang mit der Geometrie des rotierenden Werkzeugs stehende - AusgangsSignal zum Erkennen des Verschleißzu- standes und insbesondere zum Erkennen von Bohrerbrüchen verwenden.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Vor¬ richtung aus dem Ausgangssignal des Abstandssensors für ein bestimmtes, beispielsweise in eine Mehrspindel-Bohr¬ anlage eingesetztes Werkzeug die Schwellen generiert, anhand derer der Zustand des Werkzeugs bewertet wird.
Hierzu wird gemäß Anspruch 2 der Abstandssensor fest derart angeordnet, daß er aufgrund des Vorschubs des Werkzeugs dieses vor, während und nach dem Eingriff er¬ faßt. Aus der Bewertung der Signalwechselfrequenz, der hochpass-gefilterten Signalwechselfrequenz sowie der Signalwechselamplitude und/oder der hochpass-gefilterten Signalwechselamplitude, bevorzugt jedoch aus der Korre- lierung der Signalwechselfrequenz und der Signalwechsel¬ amplitude (nicht gefiltert und/oder hochpass-gefiltert) generiert die erfindungsgemäße Vorrichtung Bewertungs¬ schwellen, anhand derer zuverlässig die Entscheidung ge¬ troffen werden kann, ob ein Werkzeug noch in der Anlage
verbleiben kann oder bereits, ausgetauscht werden muß:
Hierbei sind die verschiedensten Strategien möglich, die im folgenden kurz angesprochen werden sollen:
Während des ablaufenden Bohrzyklus erfassen die Sensoren zunächst die Bohrerspitze und anschließend nacheinander die Bereiche der Bohrerwendel zwischen Bohrerspitze und Bohrerschaft. Die in der "Vor-Prozeßphase, Prozeßphase und Nach-Prozeßphase" gemessenen Signale werden miteinander korrelliert und ermöglichen eine Aussage über den Werk¬ zeugzustand sowie eine Aussage über den Trend, d.h. die "normale Werkzeugabnutzung" . Darüberhinaus ist das sofor¬ tige Erkennen von Werkzeugbeschädigungen möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs¬ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be¬ schrieben, in der zeigen:
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 eine Darstellung der Sensormeßfläche auf einem
Werkzeug, Fig. 3a bis 3c die Signalverarbeitung bzw. typische
Sensorsignale, Fig. 4a und 4b einen Vergleich der Sensorsignale bei beschädigtem und unbeschädigtem Werkzeug, Fig. 5a und 5b das Sensorsignal und das hochpaßge- filterte Sensorsignal bei Werkzeugbruch, Fig. 6a und 6b das Sensorsignal und das hochpaßge- filterte Sensorsignal bei Werkzeugbruch durch hohe Belastung, Fig. 7 das hochpaßgefilterte Sensorsignal vor dem
Werkzeugeingriff,
Fig. 8a und 8b das Sensorsignal und das hochpaßge- filterte Sensorsignal beim Auftreten von Störungen,
Fig. 9a und 9b das Sensorsignal bei unbeschädigtem und bei beschädigtem Werkzeug,
Fig. 10a bis 10c einen Vergleich der hochpaßgefilterten Sensorsignale in einer Reihe von aufeinander¬ folgenden Werkzeugeingriffen,
Fig. 11a und 11b den Frequenzgang des hochpaßgefilterten Sensorsignals während des Werkzeugeingriffs in einer Serie von aufeinanderfolgenden Werkzeug¬ eingriffen,
Fig. 12a und 12b das Sensorsignal und das hochpaßgefil- terte Sensorsignal beim Auftreten von Zerspa- nungsstörungen.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrich¬ tung zur Überwachung von rotierenden Werkzeugen, die in einem Zwei-Spindel-Bohrkopf 1 mit Spindeln 11 und 12 inte¬ griert ist.
An FührungsSäulen 13 und 14 ist in an sich bekannter Weise eine Bohrer-Führungsplatte 15 gefedert gelagert, die auch einen Fangbolzen 16 trägt.
An der Bohrer-Führungsplatte 15 sind jedem Bohrer 17 bzw. 18 zugeordnet radiale Wegsensoren 21, 22, 23, 24 vorge¬ sehen, die jeweils ein Signal, das - wie später erläutert werden wird - von einem mittleren gewichteten Abstand der Bohrerkontur einer Referenzfläche abhängt, in Richtung der Koordinaten x bzw. y des in Figur 1 eingezeichneten Koor¬ dinatensystems, also senkrecht zur Bohrer-Vorschubrichtung z ermitteln.
Figur 2 erläutert den vorstehend eingeführten Begriff "mittlerer gewichteter Abstand". In Figur 2a ist eine Seitenansicht bzw. ein Querschnitt durch die Spitze eines typischen Wendelbohrers dargestellt. Ferner ist in Figur 2a die Größe des Meßflecks eines der radialen Wegsensoren 21 bis 24 eingetragen. Wie Figur 2a zu entnehmen ist, hat der Meßfleck einen Durchmesser, der vergleichbar mit typi¬ schen Bohrerdurchmessern ist. Das Ausgangssignal des Weg¬ sensors entspricht damit nicht dem Abstand zwischen der Referenzfläche des Wegsensors und einem "Punkt der Bohrer¬ kontur", wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist. Das Ausgangssignal des Wegsensors, wie er erfindungs¬ gemäß verwendet wird, ist vielmehr von dem Verlauf der Bohrerkontur innerhalb des Meßflecks abhängig, wie dies in den Figuren 2b und 2c dargestellt ist. Selbstverständlich geht zusätzlich auch noch die Bewertung bzw. die Empfind¬ lichkeit des Wegsensors über seinen gesamten "Abtastfleck" ein. Aus diesem Grunde entspricht das Sensor-Ausgangsignal nicht dem Abstand eines "Punktes auf der Bohrerkontur" vom Wegsensor, sondern einem mittleren, gewichteten Abstand, wobei das Sensor-Ausgangssignal zusätzlich noch vom Typ des Wegsensors und dessen Verschiebung in Richtung paral¬ lel zu seinem Abtastfleck relativ zum Bohrer abhängig ist.
Wegsensoren, die zu diesem Zweck eingesetzt werden können, sind beispielsweise unter folgenden Bezeichnungen erhält¬ lich
M 61 EDDY PROBE (Wirbelstromaufnehmer) Meßfleck 5 mm Fa. Sientific Atlanta Inc. P.O. Box 23575 San Diego California 921230575
Ul Sensor (Wirbelstromaufnehmer) Meßfleck 0 4 mm
Fa. Micro Epsilon Messtechnik GmbH & Co.KG
Königsbergerstraße 15
Postfach 90
D-8359 Ortenburg-Dorfbach
5SU Sensor (Wirbelstromaufnehmer) Meßfleck 0 2 mm
Fa. Kaman Instrumentation Corporation
Measurement Systems Group
P.O. box 7463
Colorado Springs CO 80933
Überraschender Weise hat sich jedoch herausgestellt, daß es mit derartigen Wegsensoren möglich ist, zuverlässigere und genauere Aussagen über eventuelle Bestätigungen des Werkzeugs zu erhalten, als dies mit bekannten Vorrich¬ tungen, bei denen der Sensor "exakt die Kontur des Werk¬ zeugs erfaßt"-, möglich ist.
Figur 3a zeigt nochmals einen Bohrer, beispielsweise den Bohrer 17 und den zugehörigen Sensor 22. Der Ausgangsan¬ schluß des Sensors 22 ist mit einem Vorverstärker 30 ver¬ bunden, dessen Ausgangsanschluß einmal direkt an eine BewertungsSchaltung, beispielsweise einen handelsüblichen Mikrocomputer 31 und einmal über einen Hochpaßfilter 32 an die BewertungsSchaltung 31 angelegt ist. Die Bewertungs¬ schaltung 31, die - wie bereits ausgeführt, ein Mikrocom¬ puter, aber auch eine entsprechende Analogschaltung sein kann - bewertet zum einen die Signal-Wechselfrequenz und die Signalamplitude des (verstärkten) Sensor-AusgangsSig¬ nals und zum anderen die hochpaßgefilterte Signal-Wechsel¬ frequenz und die hochpaßgefilterte Signalamplitude und verknüpft die bewerteten Signale in der im folgenden er¬ läuterten Weise.
Figur 3b zeigt ein typisches Sensorsignal. Auf der Abs¬ zisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, während auf der Ordinate das Sensorsignal in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist.
Figur 3c zeigt ein typisches hochpaßgefiltertes Sensor¬ signal. Auf der Abszisse ist wiederum die Zeit in Sekunden aufgetragen, während auf der Ordinate das hochpaßgefil¬ terte Signal in willkürlichen Einheiten aufgetragen ist.
Ferner ist in den Figuren 3b und 3c die Zeit eingezeich¬ net, die der Bohrer zur Vollendung einer vollen Umdrehung benötigt.
Das in Figur 3c dargestellte hochpaßgefilterte Sensor¬ signal kann "anschaulich" auch als Schwingweg des Bohrers interpretiert werden. Ausdrücklich wird jedoch darauf hingewiesen, daß diese anschauliche Interpretation auf¬ grund des Meßflecks, der über die Kontur des Bohrers mit- telt, nicht exakt zutreffend ist.
Trotzdem gelingt es, aus diesen gemittelten Signalen durch unterschiedliche Bewertungen exakte Aussagen über den Zustand des Bohrers zu ermitteln.
Figur 4a zeigt das Sensorsignal bei einem unbeschädigten Werkzeug vor dem Werkzeugeingriff, während Figur 4b das Sensorsignal bei beschädigtem Werkzeug vor dem Werkzeug¬ eingriff zeigt. Wie man Figur 4a entnehmen kann, unter¬ scheiden sich bei einem unbeschädigtem Werkzeug aufeinan¬ derfolgende Maxima bzw. aufeinanderfolgende Minima zwar um einen bestimmten Wert, der jedoch vergleichsweise klein ist. Darüberhinaus hat die den mittleren Abstand, d. h.
den über die Bohrerkontur gemittelten Abstand angebende Kurve einen vergleichsweise "glatten" Verlauf.
Dies ist - wie Figur 4b zeigt - jedoch nicht der Fall, wenn das Werkzeug beschädigt ist, d. h. wenn - wie in diesem Falle dargestellt, die Bohrerspitze gebrochen ist.
Figur 5a und 5b zeigen das Sensor-Ausgangssignal und das hochpaßgefilterte Sensor-Ausgangssignal bei Werkzeugbruch durch geringe Belastung, d. h. beim Bruch eines vorbe¬ schädigten Werkzeugs. Figur 5a ist zu entnehmen, daß die Änderung des nicht gefilterten Sensorsignals, das einen mittleren gewichteten Abstand angibt, vergleichsweise klein ist. In dem als "Schwingweg" interpretierbaren hoch¬ paßgefilterten Sensor-Ausgangssignal zeigt sich jedoch eine deutliche Änderung. Durch Generierung oder Vorgabe der in Figur 5b eingezeichneten Schwelle kann somit ermit¬ telt werden, ob ein Bohrerbruch insbesondere durch "Ermü¬ dung" oder vorgeschädigtes Werkzeug bei geringer Belastung auftritt.
Figur 6a und 6b zeigen das sich ergebende Signal, das bei einem Werkzeugbruch durch hohe Belastung auftritt. Figur 6b zeigt, daß bei hoher Belastung auch bei zunächst unbe¬ schädigtem Werkzeug das hochpaßgefilterte AusgangsSignal nicht besonders aussagekräftig ist. Im nichthochpaßgefil- terten AusgangsSignal, das in Figur 6a dargestellt ist, zeigt sich durch das Auftreten großer Extremwerte (in diesem Falle Minimalwe te) jedoch deutlich, daß das Werk¬ zeug gebrochen ist.
Figur 7 zeigt, daß aus dem als Schwingweg interpretier¬ baren hochpaßgefilterten Sensorsignal auch das Auftreten des Werkzeugeingriff bestimmbar ist. Vor dem Werkzeug-
eingriff ist das Signal typisch dadurch gekennzeichnet, daß es bei niedriger Frequenz eine hohe Amplitude hat. Dagegen tritt während des Werkzeugeingriffs eine hohe Amplitude bei hoher Frequenz auf.
Die Figuren 8a und 8b zeigen, daß es möglich ist, durch die Korrelation der beiden Signale Störungen, die durch Umgebungsbedingungen hervorgerufen werden, von Werkzeug¬ fehlern unterscheiden.
Als Beispiel hierfür zeigen die Figuren 8a und 8b den Fall, daß sich zwischen dem Bohrer und dem Sensor Späne befinden. Typisch für das Auftreten von Spänen, die - in der Regel - nichts mit einer Beschädigung des Werkzeugs zu tun haben, ist, daß gleichzeitig in beiden Signalen Ex¬ tremwerte auftreten.
Die Figuren 9a und 9b zeigen nochmals, daß Werkzeugbe¬ schädigung, in diesem Falle die Beschädigung einer Schneidecke, durch den Vergleich von aufeinanderfolgende Extremwerten, d. h. von aufeinanderfolgenden Maxima bzw. von aufeinanderfolgenden Minima bestimmt werden kann.
Figur 9a zeigt, daß bei einem unbeschädigtem Werkzeug sich aufeinanderfolgende Minima nur geringfügig unterscheiden, als Anhaltspunkt sind in der Figur 75μm. Ausdrücklich soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß dieses einer be¬ stimmten Verschiebung entsprechende BohrerausgangsSignal aufgrund der Mittelung über die Kontur keinem tatsächli¬ chen Wegunterschied entspricht.
Bei beschädigter Schneidecke unterscheiden sich dagegen aufeinanderfolgende Minima erheblich.
Am Rande sei darauf hingewiesen, daß in Figur 9 der Sensor so justiert ist, daß die "Signalmaxima gesättigt" sind, so daß diesen keine Aussage zukommt.
Die Figuren 10a bis 10c zeigen die Unterschiede zwischen dem hochpaßgefilterten Sensorsignal während eines Werk¬ zeugeingriffs bei einer Serie von aufeinanderfolgenden Werkzeugeingriffen. In Figur 10a ist dabei die vierte Bohrung, in Figur 10b die fünfzigste und Figur 10c die dreihundertste Bohrung mit dem gleichen Werkzeug darge¬ stellt. Wie den Figuren zu entnehmen ist, unterscheiden sich die hochpaßgefilterten Sensorsignale aufgrund der zunehmenden Abnutzung des Werkzeugs erheblich und können damit dazu verwendet werden, normalen Verschleiß ohne direkte Beschädigung des Werkzeugs festzustellen.
Figur 11a zeigt den Frequenzgang ebenfalls von aufeinan¬ derfolgenden Bohrungen, und zwar Figur 11a den Frequenz¬ gang während der vierundsechzigsten Bohrung und Figur 11b den Frequenzgang während der zweihundertdreiundzwanzigsten Bohrung.
Den Figuren ist zu entnehmen, daß die Frequenzgänge - solange das Werkzeug nicht beschädigt, sondern nur abge¬ nutzt wird - topologisch gleich sind, also ebenfalls zur Ermittlung einer Werkzeugbestätigung herangezogen werden könne .
Schließlich zeigt Figur 12a und 12b das Sensorsignal bzw. das hochpaßgefilterte Sensorsignal beim Auftreffen von
Materialeinschluß, d. h. beim Auftreten von Zerspanungs¬ störungen.
Auch diese Störungen unterscheiden charakteristisch von anderen Fehlern und insbesondere von den bei beschädigten Werkzeugen auftretenden Signalen.
Vorstehend ist die Erfindung anhand von typischen Signal¬ verläufen bewertet worden. Es versteht sich von selbst, daß es für den Durchschnittsfachmann möglich ist, anhand der vorstehenden Beschreibung abhängig vom jeweiligen Werkzeug die Bewertungskriterien herauszufinden, die für den jeweiligen Einsatzfall ausschlaggebend sind. Selbst¬ verständlich ist es aber auch möglich, sämtliche Bewer¬ tungen, wie sie vorstehend exemplarisch erläutert worden sind, in einem Gerät zu vereinen.