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Title:
METHOD FOR FASTENING A TOOL WITHIN A TOOL CHUCK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/037486
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for fastening a tool (22) within a tool chuck (20). An actual position of the tool (22), especially in the direction of the longitudinal axis of the tool (22), is determined by taking a measurement, whereupon the tool (22) is inserted into the tool chuck (20) and is placed therein based on the determined actual position and is shrunk. The actual position of the tool (22) within the tool chuck (20) is determined following the shrinking process.

Inventors:
PFAU CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/011593
Publication Date:
May 06, 2004
Filing Date:
October 20, 2003
Export Citation:
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Assignee:
ZOLLER GMBH & CO KG E (DE)
PFAU CHRISTIAN (DE)
International Classes:
B23Q17/22; G01B11/02; G05B19/401; (IPC1-7): B23Q17/22; G05B19/401; G01B11/02
Domestic Patent References:
WO2002018093A12002-03-07
WO2003106105A12003-12-24
WO2003002298A12003-01-09
Foreign References:
EP1103338A12001-05-30
EP1310323A22003-05-14
Attorney, Agent or Firm:
Heyerhoff, Markus (Goldbacher Strasse 60, Überlingen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs (22) in einem Werkzeugfutter (20), bei dem eine IstPosition des Werkzeugs (22), insbesondere in Richtung der Längsachse des Werkzeugs (22), durch Messung bestimmt wird, das Werkzeug (22) an schließend in das Werkzeugfutter (20) eingeführt und dort auf der Grundlage der ermittelten IstPosition positioniert und dann eingeschrumpft wird und nach dem Einschrumpfen die Ist Position des Werkzeugs (22) im Werkzeugfutter (20) bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die IstPosition des Werkzeugs (22) während des Einfüh rung des Werkzeugs (22) in das Werkzeugfutter (20) überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (22) während des Einschrumpfens von einem Werkzeuggreifer (40) gehalten wird, der das Werkzeug (22) auch während des Vermessens gehalten hat.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Werkzeugfutter (20) während des Einschrumpfens in einer Spindel (18) befestigt ist und erst nach der Bestimmung der IstPosition aus der Spindel (18) genommen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Werkzeugen (22) in jeweils ein zugeord netes Werkzeugfutter (20) eingeschrumpft und zusammen mit dem Werkzeugfutter (20) in einem Beund Entlademagazin (24) ab gelegt wird und anschließend die IstPosition der Werkzeuge (22) in den Werkzeugfuttern (20) bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (22) im Werkzeugfutter (20) um eine Korrek turgröße entfernt von der SollPosition positioniert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position nach der IstPositionsbestimmung auf einen mit dem Werkzeugfutter (20) verbundenen Datenträger geschrie ben wird.
Description:
Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs in einem Werkzeugfut- ter Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Werkzeugs in einem Werkzeugfutter.

Es sind Verfahren zum kraftschlüssigen Spannen von Schaftwerk- zeugen, insbesondere Zerspanungswerkzeugen, in entsprechenden Werkzeugfuttern zur Aufnahme in CNC-Bearbeitungsmaschinen be- kannt. Bei einem dieser bekannten Verfahren, dem so genannten Einschrumpfen eines Werkzeugs in ein Werkzeugfutter, wird eine Werkzeugaufnahme um eine Aufnahmeöffnung des Futters, bei- spielsweise eine zylindrische Aufnahmebohrung, mit heißer Luft oder mit Hilfe von Induktionsströmen erwärmt, so dass sich die Werkzeugaufnahme um die Aufnahmebohrung ausdehnt. Die hier- durch bedingte Vergrößerung der Aufnahmebohrung ermöglicht ein Einführen des Werkzeugs, wobei unmittelbar nach der Abkühlung der Werkzeugaufnahme ein kraftschlüssiger Verbund zwischen Schaft und Werkzeugaufnahme hergestellt ist.

Es sind außerdem Verfahren bekannt, bei denen das Werkzeug hinsichtlich der Ist-Position einer oder mehrerer Schneiden des Werkzeugs vermessen wird und das Werkzeug auf der Grundla- ge der Messdaten in einem Werkzeugfutter zur Einspannung posi- tioniert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu- geben, bei dem mit hoher Sicherheit gewährleistet ist, dass ein Werkzeug besonders zuverlässig und exakt in ein Werkzeug- futter eingespannt ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung geht aus von einen Verfahren zum Befestigen ei- nes Werkzeugs in einem Werkzeugfutter. Es wird vorgeschlagen, dass eine Ist-Position des Werkzeugs, insbesondere in Richtung der Längsachse des Werkzeugs, durch Messung bestimmt wird, das Werkzeug anschließend in das Werkzeugfutter eingeführt und dort auf der Grundlage der ermittelten Ist-Position positio- niert und dann eingeschrumpft wird und nach dem Einschrumpfen die Ist-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter bestimmt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Ist-Position des Werkzeugs im Werkzeugfutter überprüft werden, beispielsweise durch Vergleich der Ist-Position mit einer Soll-Position.

Eventuelle Abweichungen von der Soll-Position können erfasst und dokumentiert werden, um bei einer späteren Bearbeitung ei- nes Werkstücks mit dem Werkzeug zu hochgenauen Bearbeitungser- gebnissen zu kommen, indem die Abweichungen bei der Führung des Werkzeugs im Werkstück berücksichtigt werden. Es ist auch möglich, beim Einschrumpfungsverfahren aufgetretene Fehler aufzudecken. Konnte das Werkzeug beispielsweise nicht ohne das Werkzeugfutter zu berühren in die Werkzeugaufnahme des Werk- zeugfutters eingeführt werden und wurde hierbei die Ist- Position des Werkzeugs unbeabsichtigterweise verändert, so wird dieser Fehler vor einem Einsatz des Werkzeugs aufgedeckt und kann korrigiert werden. Des Weiteren ist es möglich, De- fekte im Werkzeug oder im Werkzeugfutter, wie Risse, Brüche oder Materialermüdungen, aufzuspüren und einen späteren Bear- beitungsvorgang des Werkzeugs sicherer zu machen. Schließlich können durch Temperaturschwankungen bedingte Bewegungen des Werkzeugs im Werkzeugfutter bestimmt werden. Im Laufe des Ein- schrumpfvorgangs wird das Werkzeugfutter stark erhitzt und wieder abgekühlt. Durch Ausdehnung und Zusammenziehung des Ma- terials des Werkzeugfutters unterliegt das im Werkzeugfutter eingespannte Werkzeug einer nicht unerheblichen temperaturbe- dingten Bewegung. Thermische Unregelmäßigkeiten, wie bei- spielsweise eine zu starke Erwärmung des Werkzeugfutters, kön- nen somit zu einer Abweichung der Ist-Position des Werkzeugs von seiner Soll-Position führen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden solche Abweichungen zuverlässig erkannt und können in einem späteren Bearbeitungsvorgang berücksichtigt werden.

Die Bestimmung der Ist-Position des Werkzeugs im Werkzeugfut- ter kann durch eine mechanische Vermessung, also mit einer Vermessung durch Berührung des Werkzeugs und des Werkzeugfut- ters mit einem Messmittel, geschehen. Es ist jedoch bevorzugt, die Ist-Position berührungslos, insbesondere mittels einer ei- ne Optik aufweisenden Messvorrichtung, zu bestimmen. Die Mess- vorrichtung umfasst üblicherweise eine Kamera und eine Auswer- teeinheit, die mit der Kamera erfasste Bilder auswertet und mittels vorgegebener Berechnungsmethoden die Ist-Position des Werkzeugs bestimmt. Mit einer solchen Vorrichtung sind in ein- facher und effektiver Weise genaue Messungen durchführbar. Be- schädigungen durch Kontakte zwischen dem Werkzeug und der Messvorrichtung können sicher vermieden werden.

Die Ist-Position des Werkzeugs wird zweckmäßigerweise über die Ist-Position eines charakteristischen Elements des Werkzeugs, beispielsweise einer Schneide, einer Ecke oder Kante oder ei- ner Spitze, bestimmt. Von der Ist-Position des charakteristi- schen Elements wird auf die Ist-Position des Werkzeugs rückge- schlossen, oder die Ist-Position des charakteristischen Ele- ments wird selbst als Ist-Position des Werkzeugs angesehen.

Die Bestimmung oder Überprüfung der Ist-Position des charakte- ristischen Elements kann hierbei in Richtung der Einführung des Werkzeugs in die Werkzeugaufnahme und/oder in Radialrich- tung bzgl. der Rotationsachse des Werkzeugs erfolgen. Die Be- stimmung der Ist-Position des Werkzeugs in Einführungsrichtung ermöglicht die Überprüfung der korrekten Positionierung des Werkzeugs im Werkzeugfutter. Die Bestimmung der Ist-Position des Werkzeugs in Radialrichtung ermöglicht eine Überprüfung des Rundlaufs des Werkzeugs und kann temperaturbedingte Bewe- gungen und insbesondere Defekte im Werkzeug oder im Werkzeug- futter aufdecken.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ist-Position des Werkzeugs während des Einführung des Werkzeugs in das Werkzeugfutter überwacht.

Hierdurch kann eine unbeabsichtigte Bewegung des Werkzeugs beim Einführen, ein Verschieben im Werkzeuggreifer oder Ver- kanten im Werkzeugfutter erkannt werden. Bei der Überwachung der Ist-Position des Werkzeugs während des Einführung ist das charakteristische Element des Werkzeugs zweckmäßigerweise frei zugänglich, so dass die Überwachung mittels eines optischen Sensors erfolgen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der Ist-Position nach dem Einschrumpfen in Axialrichtung und Radialrichtung des Werk- zeugs. Hierdurch ist sowohl die Ist-Position in Einführungs- richtung des Werkzeugs als auch eine Unwucht in Radialrichtung mit hoher Genauigkeit bestimmbar. Beim Überschreiten der Un- wucht, also bei einem in Bezug zur Einführungsrichtung oder Achsrichtung über einen bestimmten Wert hinaus schräg einge- spannten Werkzeug, kann der Einschrumpfprozess des Werkzeugs in das Werkzeugfutter wiederholt werden.

Zweckmäßigerweise wird die Ist-Position des Werkzeugs bzgl. eines Referenzpunkts auf dem Werkzeugfutter definiert. Der Re- ferenzpunkt kann mit einer Optik bestimmt werden. Bei zahlrei- chen Anwendungen kann jedoch davon ausgegangen werden, dass der Referenzpunkt durch die Befestigung des Werkzeugfutters in einer Werkzeugaufnahmespindel positionsgenau angeordnet ist, so dass keine weitere Vermessung des Referenzpunkts notwendig ist.

Bevorzugt wird das Werkzeug während des Einschrumpfens von ei- nem Werkzeuggreifer gehalten, der das Werkzeug auch während des Vermessens gehalten hat. Hierdurch kann die Gefahr eines Positionierungsfehlers verringert werden. Zweckmäßigerweise ist der Werkzeuggreifer in der Lage, das Werkzeug um seine Ro- tationsachse zu drehen, damit das Werkzeug während des Vermes- sens gedreht und beispielsweise eine Hüllkurve ermittelt wer- den kann.

Vorteilhafterweise ist das Werkzeugfutter während des Ein- schrumpfens in einer Spindel befestigt und wird erst nach der Bestimmung der Ist-Position aus der Spindel genommen. Durch das Bestimmen der Ist-Position unmittelbar nach dem Ein- schrumpfen kann ein Fehler sofort erkannt werden. Außerdem kann die so ermittelte Ist-Position mit einer später ermittel- ten Ist-Position, beispielsweise nach Abkühlen des Werkzeug- futters, verglichen und so die Zuverlässigkeit des Einspann- vorgangs erhöht werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird die Po- sitionsbestimmung nach einem Abkühlen des Werkzeugfutters un- ter eine Soll-Temperatur durchgeführt. Hierdurch ist gewähr- leistet, dass das Werkzeug im Werkzeugfutter nach der Positi- onsbestimmung keiner temperaturbedingten Bewegung mehr unter- liegt. Es ist damit die Ist-Position des Werkzeugs im Werk- zeugfutter bestimmbar, die das Werkzeug auch bei einem späte- ren Bearbeitungsvorgang einnimmt.

Vorteilhafterweise wird eine Anzahl von Werkzeugen in jeweils ein zugeordnetes Werkzeugfutter eingeschrumpft und zusammen mit dem Werkzeugfutter in einem Be-und Entlademagazin abge- legt und anschließend die Ist-Position der Werkzeuge in den Werkzeugfuttern bestimmt. Hierdurch können zuerst eine Anzahl von Werkzeugen in zugehörigen Werkzeugfuttern eingeschrumpft werden und dann die Werkzeuge nach einem Abkühlungsprozess mit dem Werkzeugfutter erneut in eine Aufnahmespindel eingespannt und auf ihre Position hin überprüft werden. Die Aufnahmespin- del kann so bereits während des Abkühlens eines Werkzeugfut- ters zum Einschrumpfen eines nächsten Werkzeugs in ein anderes Werkzeugfutter verwendet werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Werk- zeug im Werkzeugfutter vor dem Einschrumpfen in einer Soll- Position im Werkzeugfutter positioniert. Die Soll-Position ist einem späteren Bearbeitungsprozess angepasst und bezieht sich möglicherweise auf eine Entfernung zwischen einem Referenz- punkt und einem signifikanten Element des Werkzeugs.

Alternativ wird das Werkzeug im Werkzeugfutter zweckmäßiger- weise um eine Korrekturgröße entfernt von der Soll-Position positioniert. Durch das Abkühlen des Werkzeugfutters nach dem Einbringen des Werkzeugs wird das vom Werkzeugfutter fest um- schlossene Werkzeug um eine kleine Wegstrecke üblicherweise in Richtung der Rotationsachse des Werkzeugs bewegt. Diese durch die thermische Kontraktion des Werkzeugfutters bewirkte Bewe- gung kann durch die Korrekturgröße gegebenenfalls vollständig ausgeglichen werden, so dass das Werkzeug nach der Abkühlung des Werkzeugfutters in der Soll-Position positioniert ist.

Zur Bestimmung der Korrekturgröße, die vom Grad der Erwärmung des Werkzeugfutters während des Schrumpfprozesses abhängt, ist es vorteilhaft, dass die Temperatur des Werkzeugfutters vor dem Positionieren des Werkzeugs überwacht wird. Außerdem kann durch diese Überwachung die Temperatur des Werkzeugfutters ge- rade so niedrig eingestellt werden, dass das Werkzeug bei niedriger thermischer Belastung des Werkzeugfutters gerade noch fehlerlos in die Aufnahmeöffnung eingebracht werden kann.

Ein einfacher und schneller Datentransfer zu einer Werkzeugma- schine kann dadurch erreicht werden, dass die Ist-Position nach der Positionsbestimmung auf einen mit dem Werkzeugfutter verbundenen Datenträger geschrieben wird. Der Datenträger kann ein thermisch belastbarer Chip sein, der beispielsweise im oder am Werkzeugfutter integriert ist. Beim Einbringen des Werkzeugfutters mit dem eingeschrumpften Werkzeug in die Werk- zeugmaschine können die Daten in besonders einfacher Weise schnell ausgelesen und sicher mit dem Werkzeugfutter verbunden werden.

Zeichnung Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe- schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln be- trachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfas- sen.

Es zeigen : Fig. 1 den Aufbau einer bevorzugten Vorrichtung zur Durch- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schemati- scher seitlicher Ansicht, Fig. 2 ein einzuschrumpfendes Werkzeug in seitlicher An- sicht, Fig. 3 ein Werkzeugfutter in seitlicher Ansicht, Fig. 4 ein aus einem Werkzeugfutter und einem eingeschrumpf- ten Werkzeug gebildetes Komplettwerkzeug in seitli- cher Schnittansicht.

Die in Figur 1 gezeigte Einstell-und Messeinrichtung 2 weist einen in Richtung des Doppelpfeils a verfahrbaren Schlitten 4 auf, auf dem ein Optikträger 6 in Richtung des Doppelpfeils b verfahrbar ist. Der Optikträger 6 trägt eine Kamera bzw. eine Messoptik 8, welche vorzugsweise im Durchlichtverfahren arbei- tet. Die Einstell-und Messeinrichtung 2 wird mittels einer Bedieneinheit 10 bedient. Die Bedieneinheit 10 weist vorzugs- weise eine Recheneinheit 12 mit Mitteln zur Bildverarbeitung auf. Ein zu vermessendes Werkzeug ist vorzugsweise auf einem Monitor 14 darstellbar.

Eine um eine Drehachse 16 drehbare, CNC-gesteuerte Werk- zeugaufnahmespindel 18 dient zur Aufnahme eines Werkzeugfut- ters 20, in welches ein einzuschrumpfendes Werkzeug 22 ein- bringbar ist. Ein als Revolver ausgeführtes Be-und Entladema- gazin 24 ist um eine Drehachse 26 drehbar ausgeführt und trägt eine Anzahl von Be-und Entladestationen 28, welche jeweils eine Werkzeugaufnahme 30 und eine Aufnahme 32 für ein Werk- zeugfutter 20 umfassen. Die Be-und Entladestation 28 ist au- ßerdem mit einer Kühleinheit 34 ausgestattet, in welche das aus dem Werkzeugfutter 20 und dem Werkzeug 22 gebildete Kom- plettwerkzeug nach dem Einschrumpfen einbringbar ist.

Die Einstell-und Messeinrichtung 2 weist ferner eine CNC- gesteuerte und/oder pneumatisch angetriebene Einbringeinheit 36 mit einem Vertikalschlitten 38 auf. Dieser Vertikalschlit- ten 38 trägt einen Werkzeuggreifer 40 auf einem Querschlitten 42 und eine Induktionsspule 44. Der Querschlitten 42 ist in Richtung des Doppelpfeils c und der darauf angebrachte Werk- zeuggreifer 40 in Richtung des Doppelpfeils d verschiebbar.

Der Werkzeuggreifer 40 ist ferner um die Drehachse 16 drehbar ausgebildet. Die Induktionsspule 44 ist in Richtung des Dop- pelpfeils e verschiebbar, wobei auch denkbar ist, dass sie zu- sätzlich in Richtung des Doppelpfeils f und/oder drehbar um eine Achse 46 ausgebildet ist.

Die Einbringeinheit 36 weist einen Werkzeugfutterwechsler 48 zur Übertragung von Werkzeugfuttern 20 von dem Be-und Entla- demagazin 24 auf die Werkzeugaufnahmespindel 18 und umgekehrt auf. Der Werkzeugfutterwechsler 48 ist um die Achse 46 drehbar und in Richtung des Doppelpfeils g parallel zu der Achse 46 verfahrbar.

Die Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens ist unter Bezugnahme auf die oben er- läuterte Vorrichtung gemäß Figur 1 im Folgenden näher be- schrieben.

Zunächst wird ein Werkzeug 22 in eine Aufnahmehülse gegeben, wonach diese beiden Teile in eine entsprechende Aufnahme der Be-und Entladestation 28 gegeben werden. Entsprechend wird ein Werkzeugfutter 20 in eine entsprechende Aufnahme der Be- und Entladestation 28 eingesetzt. Außerdem wird die Identifi- kationsnummer des Werkzeugs 22 und/oder Daten des Werkzeugs 22, wie Sollmaße, Schrumpfzeit, Schaftdurchmesser etc., manu- ell oder aus einer Datenbank automatisch in die Recheneinheit 12 eingegeben. Mit Starten des Schrumpfablaufs mittels ent- sprechender Steuerung der Recheneinheit 12 wird das Be-und Entlademagazin 24 automatisch um seine Drehachse 26 gedreht, so dass das Werkzeugfutter 20 und das Werkzeug 22 in eine Ent- nahmeposition 56 gelangen. Der Werkzeugfutterwechsler 48 ent- nimmt das Werkzeugfutter 20 und setzt es mittels einer Drehung um die Achse 46 in die Werkzeugaufnahmespindel 18 ein. Eine in der Werkzeugaufnahmespindel 18 integrierte Werkzeugspannein- richtung wird automatisch eingeschaltet und fixiert das Werk- zeugfutter 20 kraftbetätigt in der Werkzeugaufnahmespindel 18.

Nun fährt der Werkzeuggreifer 40 entlang des Querschlittens 42 und mittels einer vertikalen Verschiebung des Querschlittens 42 zum Werkzeug 22 und entnimmt es der Aufnahmehülse. Das Werkzeug 22 wird mit dem Werkzeuggreifer 40 CNC-gesteuert in eine Warteposition über das eingespannte Werkzeugfutter 20 konzentrisch bezüglich der Drehachse 16 verfahren.

Zu einer ersten Bestimmung der Ist-Position des Werkzeugs 22 wird nun der Schlitten 4 und der Optikträger 6 derart bewegt, dass die Messoptik 8 in den Bereich einer Schneide 58 des zu messenden Werkzeugs 22 gelangt, die als charakteristisches Element des Werkzeugs 22 vermessen wird. Für den Fall, dass die Sollmaße der Schneide 58 nicht bekannt sind, ist zweckmä- ßigerweise vorgesehen, mit der Messoptik 8 einen automatischen Suchlauf durchzuführen. Sobald die Schneide 58 im Blickfeld der Messoptik 8 liegt, beginnt der Werkzeuggreifer 40 CNC- gesteuert das Werkzeug 22 um die Drehachse 16 zu drehen, um die Schneide 58 optisch scharf zu stellen. Nachdem das gesche- hen ist, wird die Ist-Position der Schneide 58, und insbeson- dere der Schneidenspitze, entlang der Längsachse-genau er- mittelt. Mit den somit zur Verfügung gestellten Längsmaßen des Werkzeugs 22 bzw. der Ist-Positionierung der Schneide 58 und Schneidenspitze ist der Verfahrweg entlang der Drehachse 16 für den Werkzeuggreifer 40 zum Erreichen des für das Werkzeug 22 wesentlichen Sollmaßes, insbesondere bezüglich des Werk- zeugfutters 20 oder der Werkzeugaufnahmespindel 18, bekannt.

Nun wird die Induktionsspule 44 um die Werkzeugaufnahmespindel 18 positioniert und eingeschaltet, das Werkzeugfutter 20 wird erwärmt und dehnt sich aus. Die Temperatur des Werkzeugfutters 20 wird mit einem nicht näher dargestellten Sensor überwacht.

Bei Erreichen einer Solltemperatur wird die Induktionsspule 44 in der Weise weggefahren, dass das Werkzeug 22 anschließend nach unten fahren kann und ein Schaft 60 des Werkzeugs 22 in das Werkzeugfutter 20 eingeführt wird. Während dieses Einfah- rens wird die Schneide 58 des Werkzeugs 22 mittels der Messop- tik 8 durch entsprechende Verschiebungen des Schlittens 4 per- manent verfolgt und vermessen. Bei Erkennen von Änderungen in der Positionierung, beispielsweise aufgrund einer unbeabsich- tigten Verschiebung des Werkzeugs 22 innerhalb des Werkzeug- greifers 40, kann der komplette Befestigungsvorgang abgebro- chen werden und das Werkzeug 22 automatisch wieder in das Be- und Entlademagazin 24 gestellt und entsprechend gekennzeichnet werden.

Ist das aufgrund der Längsvermessung des Werkzeugs 22 bestimm- bare Sollmaß (in Figur 4 mit L bezeichnet) zuzüglich einer die Wärmeausdehnung des Werkzeugfutters 2 berücksichtigende Korrekturgröße erreicht, wird der Werkzeuggreifer 40, welcher das Werkzeug 22 hält, in seiner aktuellen Position angehalten.

Das Werkzeug 22 ist nun um die Korrekturgröße von seiner Soll- Position positioniert. Nach einer Abkühlung des Werkzeugfut- ters 20, beispielsweise nach wenigen Sekunden, gibt der Werk- zeuggreifer 40 das Werkzeug 22 frei, der Einschrumpfvorgang ist beendet. Der Werkzeuggreifer 40 wird nach oben verfahren, beispielsweise in eine Warteposition.

Nun wird die Ist-Position des Werkzeugs 22 im Werkzeugfutter 20 bestimmt, indem die Messoptik 8 die Schneide 58 des Werk- zeugs 22 auf seine Ist-Position bezüglich eines Referenzpunkts 64 (Figur 4) hin vermisst. Die Ist-Position und ggf. weitere Messdaten werden auf einen am Werkzeugfutter 20 befestigten und temperaturbeständigen Chip geschrieben. Nun wird die Werk- zeugspannung, mit welcher das Werkzeugfutter 20 in der Werk- zeugaufnahmespindel 18 fixiert ist, gelöst. Der Werkzeugfut- terwechsler 48 entnimmt das aus Werkzeugfutter 20 und Werkzeug 22 bestehende Komplettwerkzeug und setzt dieses in eine be- reitstehende Be-und Entladestation 28 des Be-und Entladema- gazins 24. Durch Drehung oder eine andere geeignete Bewegung wird das Komplettwerkzeug vor oder in einer Kühlstation 62 po- sitioniert.

Die Kühlstation umfasst neben einem Platz für das Komplett- werkzeug mehrere Kühlglocken, die jeweils für unterschiedliche Werkzeugdurchmesser ausgelegt sind. Die in der Größe geeignete Kühlglocke wird ausgewählt und über das Werkzeugfutter ge- stülpt. Nach ausreichender und überwachter Kühlung, beispiels- weise durch einen in den Figuren nicht dargestellten Infrarot- Induktor, verfährt das Komplettwerkzeug auf eine Wartepositi- on. Weitere im Be-und Entlademagazin 24 befindliche Werkzeuge 22 können wie oben beschrieben in ein zugeordnetes Werkzeug- futter 20 eingeschrumpft, gekühlt und in Wartestellung ge- bracht werden.

Sind alle oder eine gewünschte Anzahl von Komplettwerkzeugen geschrumpft, wird eines der im Be-und Entlademagazin 24 be- findlichen Komplettwerkzeuge mit dem Werkzeugfutterwechsler 48 in die Werkzeugaufnahmespindel 18 gesetzt und dort einge- spannt. Anschließend wird die Ist-Position des Werkzeugs 22 durch die Messoptik 8 noch einmal bestimmt, und zwar bezüglich der Richtung der Einführung des Werkzeugs 22 in die Werk- zeugaufnahme 66 des Werkzeugfutters 20, also in senkrechter Richtung. Die Messergebnisse und/oder die Entfernung der Schneide 58 oder eines anderen charakteristischen Elements des Werkzeugs 22 zum Referenzpunkt 64 werden auf dem Chip gespei- chert. Außerdem wird das Werkzeug durch Rotation der Werk- zeugaufnahmespindel 18 um mindestens eine volle Umdrehung um die Drehachse 16 gedreht, wobei aus den Messungen der Messop- tik 8 durch die Recheneinheit 12 eine Hüllkurve der Schneiden 58 des Werkzeugs 22 und daraus die Ist-Position des Werkzeugs 22 in Radialrichtung ermittelt wird. Die entsprechenden Daten werden auf den Chip geschrieben. Entsprechen die ermittelten Werte nicht einem in der Recheneinheit 12 hinterlegten Tole- ranzband, wird das Komplettwerkzeug auf dem Chip als fehler- haft gekennzeichnet. Nach abgeschlossener Positionsbestimmung wird das Komplettwerkzeug durch den Werkzeugfutterwechsler 48 wieder in das Be-und Entlademagazin 24 abgestellt. Es kann ein weiteres Komplettwerkzeug auf die Ist-Position des Werk- zeugs 22 hin untersucht werden. Auf diese rationelle Weise können zuerst alle oder eine gewünschte Anzahl von Werkzeugen geschrumpft und abgekühlt und anschließend als Komplettwerk- zeuge vermessen werden.

Zur weiteren Erläuterung von in Figur 1 nicht erkennbaren Län- gen und Details sei auf die Figuren 2,3 und 4 verwiesen. Fi- gur 2 zeigt ein Werkzeug 22, welches in ein Werkzeugfutter 20, wie es in Figur 3 dargestellt ist, einzusetzen ist. Das Werk- zeug 22 weist eine Gesamtlänge Lw und eine Schaftlänge Ls auf.

Der maximale Durchmesser des Werkzeugs 22 ist mit Ds bezeich- net. Das Werkzeugfutter 20 weist eine Einsatzbohrung 18a mit einem Durchmesser DA auf. Das Werkzeugfutter 20 weist eine Werkzeugaufnahme 66 auf und ist gemäß Auslegung der verwende- ten Bearbeitungsmaschine mit einem Steilkegel-oder einem Hohlkegelschaft ausgebildet. Die vertikale Länge des Werkzeug- futters 20 von einem Referenzpunkt 64 aus ist mit LA bezeich- net. Zweckmäßigerweise erfolgt die Einstellung der Soll- Position des in das Werkzeugfutter 20 eingeführten Werkzeugs 22 relativ zu diesem Referenzpunkt 64. Zu diesem Zweck kann es sinnvoll sein, auch die Position des Referenzpunkts 64 mittels der Messoptik 8 zu erfassen. Dieser Sachverhalt ist in Figur 4 dargestellt, in der ein aus dem Werkzeugfutter 20 und dem Werkzeug 22 gebildetes geschrumpftes Komplettwerkzeug darge- stellt ist. Man erkennt, dass die Solllänge LG dieses Komplett- werkzeugs relativ zu dem Referenzpunkt 64 definiert ist. Der Referenzpunkt 64 entspricht zweckmäßigerweise der Planlage des Werkzeugfutters 20 in der Werkzeugaufnahmespindel 18, so dass es möglich ist, die genaue Position des Referenzpunkts 64 als bekannt vorauszusetzen und auf eine optische Erfassung zu ver- zichten.

17.10. 03 Bezugszeichen 2 Einstell-und Messein- richtung 4 Schlitten 6 Optikträger 8 Messoptik 10 Bedieneinheit 12 Recheneinheit 14 Monitor 16 Drehachse 18 Werkzeugaufnahmespindel 20 Werkzeugfutter 22 Werkzeug 24 Be-und Entlademagazin 26 Drehachse 28 Be-und Entladestation 30 Werkzeugaufnahme 32 Aufnahme 34 Kühleinheit 36 Einbringeinheit 38 Vertikalschlitten 40 Werkzeuggreifer 42 Querschlitten 44 Induktionsspule 46 Achse 48 Werkzeugfutterwechsler 56 Entnahmeposition 58 Schneide 60 Schaft 62 Kühlstation 64 Referenzpunkt 66 Werkzeugaufnahme LA Referenzpunkt LG Sollmaß Lw Gesamtlänge Ls Schaftlänge DA Durchmesser Ds Durchmesser des Werk- zeugs