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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR TESTING A TOOL POSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/140120
Kind Code:
A1
Abstract:
According to the invention, the machining units (7, 10) serve as sensors, i.e. as feelers for testing the correct fit of tools. Alternatively, the machining units (7, 9) of a machine tool (10) can also serve as actuators for clamping and releasing tools or tool parts. The invention allows a reduction in tool change times while at the same time making the releasing and clamping of tools more reliable.

Inventors:
MÄRKER WOLFGANG (DE)
WIES SEBASTIAN (DE)
KLINGLER JÜRGEN (DE)
PFÄNDER DIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/055468
Publication Date:
September 24, 2015
Filing Date:
March 16, 2015
Export Citation:
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Assignee:
HELLER GEB GMBH MASCHF (DE)
International Classes:
B23Q16/00; B23C5/08; B23Q17/00; B23Q17/09
Foreign References:
JPH0224044A1990-01-26
US20070022619A12007-02-01
EP0433895A11991-06-26
DE3438978C11985-12-12
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Prüfen oder Vermessen einer Werkzeugposition in Bearbeitungsmaschinen (1), in denen mindestens eine erste Bearbeitungseinheit (7, 9) mit einem ersten Werkzeug (8) vorgesehen ist, das durch eine erste Bearbeitungseinheit (7) in mindestens einer Richtung (x, y, z) bewegbar ist, wobei das Werkzeug (8) mittels einer Spanneinrichtung (17) an einem Haltekörper (11) befestigt ist, wobei bei dem Verfahren das Werkzeug (8) gegen einen Anschlag (27, 29, 10) bewegt wird, um einen ordnungs¬ gemäßen Sitz des Werkzeugs (8) zu überprüfen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Bearbeitungsmaschine (1) mindestens eine zweite Bearbeitungseinheit (9) aufweist, die ein zwei¬ tes Werkzeug (10) aufweist und in mindestens einer Richtung (x, y, z) bewegbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass der Anschlag durch das zweite Werkzeug (10) oder einen ihm zugeordneten Haltekörper (IIa) gebildet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die beiden Bearbeitungseinheiten (7, 9) zur Vermeidung von Schneidenkontakt zwischen den Werkzeugen (8, 10) so lange aufeinander zu bewegt werden, bis die beiden Werkzeuge (8, 10) miteinander in Anlage kommen.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bear¬ beitungseinheit (7) zur Feststellung einer korrekten Werkzeugspannung als wegbasiertes Prüfmittel verwendet wird .

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (8) mittels der Bearbeitungseinheit (7) gegen einen Festanschlag bewegt bis, bis das Werkzeug (8) mit einer geeigneten Stelle mit dem Anschlag in Berührung kommt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Werkzeugen (8, 10) vorgesehene gesonderte Anlageflächen zur Überprüfung des Sitztes des Werkzeugs (8, 10) genutzt.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Auslesen der Weg¬ messsysteme der Bearbeitungseinheiten (7, 9) in Werkzeuganlageposition durch die Maschinensteuerung ermittelt wird, ob diese Position einer Sollposition entspricht, die erreicht wird, wenn die Werkzeuge (8, 10) korrekt positioniert sind.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfvorgang vor oder nach einem Werkzeugwechsel oder auch wiederholt und vorzugsweise nach jeder einzelnen Werkstückbearbeitung durchgeführt wird.

10. Bearbeitungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Description:
Verfahren zum Werkzeugwechsel

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen des Sitzes von Werkzeugen oder zum Messen derselben in Bearbeitungsmaschinen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum automatisierten Prüfen oder Messen des Werkzeugs in einer Bearbeitungseinheit.

[0002] Zur Bearbeitung von Kurbelwellen oder anderen an ihrem Außenumfang zu bearbeitenden Werkstücken sind Werkzeugmaschinen in Gebrauch, die mindestens ein Dreh- oder Fräswerkzeug aufweisen. Als Dreh- oder Fräswerkzeuge sind beispielsweise sogenannten Werkzeugscheiben in Gebrauch, die von einer Bearbeitungseinheit kontrolliert positioniert werden, um mit dem Werkstück in Eingriff zu kommen. Die Werkzeugscheiben können als Scheibenfräser oder Innenfräser ausgebildet sein, d.h. Fräser, die auf ihrer jeweiligen innen oder außen liegenden Umfangsfläche mit Schneiden bestückt sind. Während des Fräsvorgangs werden solche Schei ¬ benfräser drehend bewegt. Soll hingegen am Werkstück eine Drehoperation ausgeführt werden, können gleiche oder ähnliche Werkzeugscheiben zum Einsatz kommen. Bearbeitungseinheiten dienen dann dazu, die Werkzeugscheibe unverdrehbar zu positionieren und mit dem Werkstück in Eingriff zu halten. Nach dem Ende des Eingriffs einer Schneide oder nach Verschleiß einer Schneide kann die Werkzeugscheibe um eine Schneidenposition weiter gedreht werden. Die Werkzeugscheibe bildet in diesem Fall eine sogenannte Revolver ¬ scheibe . [0003] In beiden Fällen wird die Werkzeugscheibe aus einem Werkzeugteil und einem zugehörigen naben- oder scheibenförmigen Haltekörper gebildet. Die Werkzeugteile werden mit Spannmittel manuell auf den Haltekörpern befestigt. Als Spannmittel kommen häufig Schrauben zum Einsatz sowie auch mechanische Hebelkonstruktionen oder hydraulische Spannsys ¬ teme .

[0004] Das Auswechseln der Werkzeugteile nach Erreichen des Standzeitendes erfolgt manuell. Dazu werden die Spann ¬ elemente manuell von einem Maschinenbediener gelöst und das Werkzeugteil gewechselt. Danach werden die Schrauben manu ¬ ell wieder angezogen. Dieser Vorgang ist fehleranfällig und zeitaufwendig .

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzuge ¬ ben, mit dem sich das Werkzeug mit geringem Aufwand über ¬ prüfen lässt.

[0006] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst:

[0007] Zur Feststellung einer korrekten Werkzeugspannung wird die mindestens eine Bearbeitungseinheit als wegbasier ¬ tes Prüfmittel verwendet. Dazu wird das Werkzeug mittels der Bearbeitungseinheit gegen einen Festanschlag bewegt, bis das Werkzeug mit einer geeigneten Stelle mit dem An ¬ schlag in Berührung kommt. Wenn mindestens zwei Bearbei ¬ tungseinheiten vorhanden sind, werden die beiden Bearbeitungseinheiten zur Vermeidung von Schneidenkontakt zwischen den Werkzeugen so lange aufeinander zu bewegt, bis die bei ¬ den Werkzeuge miteinander in Anlage kommen. Dazu können an den Werkzeugen gesonderte Anlageflächen vorgesehen sein. Durch das Auslesen der Wegmesssysteme der Bearbeitungseinheiten in Werkzeuganlageposition kann die Maschinensteuerung ermitteln, ob diese Position einer Sollposition entspricht, die erreicht wird, wenn die Werkzeugteile korrekt positioniert sind. Falls dies nicht der Fall ist, liegt eine fehlerhafte Werkzeugbefestigung bzw. ein sonstiger Fehler, wie z.B. ein Werkzeugbruch oder eine Werkzeugabnutzung vor. Eine fehlerhafte Werkzeugbefestigung (d.h. ein fehlerhafter Sitz des Werkzeugs) kann beispielsweise durch einen Span verursacht werden, der zwischen Haltekörper und Werkzeug eingeklemmt ist, oder durch ungenügend festgezo ¬ gene oder Beschädigte Befestigungsmittel.

[0008] Der Prüfvorgang kann vor oder nach einem Werkzeugwechsel oder auch wiederholt und vorzugsweise nach jeder einzelnen Werkstückbearbeitung durchgeführt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass ein sich lösendes Werkzeugteil rasch erkannt wird. Ein solcher ZwischenprüfVorgang kann auch durchgeführt werden, um den festen Sitz von Befestigungsschrauben zu testen. Der Bewegungsablauf entspricht dem beim Spannen von Werkzeugteilen.

[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Bearbeitungseinheit selbst zur Mechanisierung des Werkzeugwechsels herangezogen werden. Dazu kann der Antrieb der Bearbeitungseinheit genutzt werden, um eine Relativbewegung zwischen dem Haltekörper und einem Betätigungsteil der Bearbeitungsmaschine zu erzeugen. Diese Relativbewegung kann zum Lösen und/oder Spannen der Spanneinrichtung genutzt werden, mittels derer der Werkzeugteil auf dem Haltekörper festgespannt ist.

[0010] Der Betätigungsteil kann eine ortsfeste Einrich ¬ tung, wie beispielsweise eine ortsfeste Fläche, ein orts ¬ festes Profil oder dergleichen sein. Der Betätigungsteil kann jedoch auch zu einer anderen Bearbeitungseinheit gehö ¬ ren und dort beispielsweise an deren Haltekörper oder auch an dem Werkzeugteil vorgesehen sein. Der Betätigungsteil kann an dem Haltekörper oder dem Werkzeugteil starr oder z.B. zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition beweglich angeordnet sein.

[0011] Die Relativbewegung zwischen einer Werkzeugscheibe einer Bearbeitungseinheit und dem Betätigungsteil kann in diesem Fall sowohl durch die Bewegung der Bearbeitungseinheit mit dem zu lösenden oder zu spannenden Werkzeugteil als auch durch die Bewegung der jeweils anderen Bearbeitungseinheit erfolgen. Es kann auch eine kombinierte Bewe ¬ gung genutzt werden, bei der beide Bearbeitungseinheiten bewegt werden. Auf diese Weise können automatisiert kompli ¬ zierte Spannbewegungen in kurzer Zeit zuverlässig ausge ¬ führt werden. Die bewegte Bearbeitungseinheit dient beim Werkzeugwechsel nicht der Bearbeitung eines Werkstücks, sondern als Aktor, der auf die Spanneinrichtung des zu spannenden oder zu lösenden Werkzeugteils einwirkt. Die als Aktor wirkende Bearbeitungseinheit führt den Spann- oder Lösevorgang programmgesteuert aus. Die Bearbeitungseinheit kann dann beispielsweise als Schrauber dienen und so posi ¬ tioniert werden, dass ihre Drehachse zu einer Schraube ¬ nachse an den zu spannenden oder zu lösenden Werkzeugteil koaxial positioniert ist. Zum Drehen der Schraube wird die Bearbeitungseinheit in Drehung versetzt. Die Schraube kann so festgezogen oder gelöst werden. Lineare Löse- oder

Spannbewegungen können hingegen durch Linearbewegung der jeweiligen Bearbeitungseinheit erzielt werden.

[0012] Sowohl bei Benutzung von Drehbewegungen zum Lösen und Spannen wie auch bei der Nutzung von Linearbewegungen ist es vorteilhaft, wenn die Bewegung der Bearbeitungseinheit in einen Positionierbewegungsabschnitt und in einen Löse/Spann-Abschnitt unterteilt sind. Der Positionierbewe ¬ gungsabschnitt dient beispielsweise dazu, den Betätigungs ¬ teil mit der Spanneinrichtung in und außer Eingriff zu bringen. Der Löse/Spann-Abschnitt dient hingegen dazu, die Spanneinrichtung zu betätigen. Ist beispielsweise an der Haltescheibe oder dem Werkzeugteil einer Bearbeitungseinheit ein zu drehender Schraubenkopf vorgesehen und weist beispielsweise die andere Bearbeitungseinheit ein dazu pas ¬ sendes Werkzeug, beispielsweise in Form eines profilierten Zapfens, z.B. Sechskantzapfens auf, dient der Positionier ¬ bewegungsabschnitt dazu, den Schraubenkopf und den profi ¬ lierten Zapfen in Eingriff zu bringen. Der positionsgesteuerte Betrieb ermöglicht hierbei einen schnellen kollisions ¬ freien präzisen Betrieb. Zu dem Betätigungsweg gehört dann der eigentliche Löse- oder Spannvorgang dazu, bei dem der Schraubenkopf gedreht wird. Dies erfolgt vorzugsweise kraft- oder drehmomentgesteuert zum Beispiel, indem der Mo ¬ torstrom der Bearbeitungseinheit gemessen wird. Das Errei ¬ chen eines Sollstroms korreliert dabei mit einem definier ¬ ten Drehmoment, wird dieses erreicht, kann auf das Errei ¬ chen einer gewünschten Spannkraft geschlossen werden.

[0013] Bei einer verbesserten Ausführungsform wird zusätzlich in dem Löse/Spann-Abschnitt des Betätigungswegs eine Wegkontrolle vorgenommen, beispielsweise, indem die Anzahl der Umdrehungen beim Einschraubvorgang der Schraube gezählt wird. Damit wird vermieden, dass eine beispielsweise durch einen Span verklemmte und dadurch festsitzende Schraube das Erreichen des Solldrehmoments vortäuschen kann und somit ein nicht ordnungsgemäß befestigtes Werkzeug in Betrieb ge ¬ nommen wird.

[0014] In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Werkzeugs durch eine lineare oder interpolie ¬ rende Bewegung der als Aktor genutzten Bearbeitungseinheit oder beider jeweils als Aktoren benutzten Bearbeitungseinheiten. Hierbei sind komplizierte Spann- oder Lösebewegungen erzielbar, beispielsweise wenn die Spannvorrichtung Spannhebel aufweist, beispielsweise Kniehebel. Das Spannen der Kniehebelvorrichtung erfolgt, indem der Verbindungspunkt beider Kniehebel über einen Spannpunkt hinweg ge ¬ drückt wird. Das Lösen kann durch Hintergreifen der Spannhebelanordnung beispielsweise mit einem hakenförmigen Betätigungsteil erfolgen, das dann die Kniehebelanordnung über ihren Spannpunkt zurück zieht.

[0015] Das Lösen und/oder Spannen von Werkzeugteilen an beiden Bearbeitungseinheiten kann, wie gewünscht, nacheinander oder auch gleichzeitig erfolgen, wie es nach der Gestaltung der Werkzeuge erforderlich ist. Bei Verwendung von Spannhebeln kann die Befestigung beider Werkzeugteile zum Beispiel gleichzeitig und durch Linearbewegung erfolgen. Beispielsweise werden beide Werkzeuge hinsichtlich ihrer Winkellage so zueinander positioniert, dass die Spannhebel des ersten Werkzeugs gegen die Spannhebel des zweiten Werk- zeugs drücken. Werden die Werkzeuge nun aufeinander zu bewegt, drücken sich die beiden Kniehebelanordnungen der beiden Werkzeuge gegenseitig jeweils über ihren Druckpunkt. Es ist aber auch möglich, eine Winkelposition zu wählen, bei der sich die Spannhebelanordnung des einen Werkzeugs an einer hierfür vorgesehenen Druckfläche an dem jeweils anderen Werkzeug oder Haltekörper abstützt.

[0016] Die Spanneinrichtung kann ein gesondertes Entriege ¬ lungsmittel aufweisen. Ein solches kann beispielsweise ein Mittel sein, mit dem über ihren Totpunkt hinaus gedrückte Spannhebel über den Totpunkt zurückbewegt werden. Ist das Spannmittel hingegen zum Beispiel durch eine Rasteinrichtung in seiner Spannposition gefangen, kann das Entriegelungsmittel zum Lösen der Rasteinrichtung eingerichtet sein. Die gelöste Rasteinrichtung gibt die Spanneinrichtung frei, so dass sich das Werkzeugteil löst.

[0017] Zur Ermittlung einer korrekten Werkzeugspannung und Position kann an jedem Werkzeugteil oder an jedem Haltekörper zumindest eine Referenzfläche vorgesehen sein. Die Re ¬ ferenzfläche kann an dem Haltekörper oder dem Werkzeugteil ortsfest angeordnet sein und im Rahmen der oben beschriebe ¬ nen Überprüfungsroutinen genutzt werden. Es ist auch möglich, eine bewegliche Referenzfläche vorzusehen, die bei korrekter Spannlage eine vorgegebene Position einnimmt, die wiederum durch testweises Anfahren von Referenzflächen auf korrekte Position überprüft werden kann. Zur Betätigung der Spanneinrichtung können an den Bearbeitungseinheiten, den Haltekörper und/oder an den Werkzeugteilen geeignete Betätigungsmittel angebracht werden. Solches können Kupplungs- mittel sein, die mit Schraubenköpfen formschlüssig in Eingriff bringbar sind. Vorzugsweise sind derartige Kupplungs ¬ mittel an Stellen angebracht, die Spänen und Kühlmittel we ¬ nig oder nicht ausgesetzt sind. Auch können solche Kupp ¬ lungsmittel unter einem Schutzdeckel sitzen, der beispiels ¬ weise ebenfalls durch die Bearbeitungseinheiten zu betäti ¬ gen ist. Auch können solche Kupplungsmittel beweglich, bei ¬ spielsweise klappbar, angeordnet sein.

[0018] Kniehebelspannvorrichtungen können zum Beispiel durch Druckkraft gespannt und durch Zugkraft geöffnet wer ¬ den, um über einen Totpunkt hinweggedrückt oder über diesen zurückgezogen zu werden. Zum Lösen solcher Kniehebelanordnungen ist es auch möglich in einem der Hebel ein Gewinde vorzusehen, in das durch die jeweils andere Bearbeitungs ¬ einheit eine Schraube programmgesteuert eingedreht wird, die die Kniehebelanordnung dann durch Abdrücken von einer ortsfesten Fläche über den Totpunkt zurückbewegt.

[0019] Es ist auch möglich, in dem Werkzeugteil und/oder in dem Haltekörper einen geschlossenen Fluidkreis mit Flu- idzylindern vorzugsehen, die zum Werkzeugspannen und Lösen genutzt werden. Ein Pumpkolben kann wiederum durch lineare oder drehende Bewegung dazu genutzt werden, den Hydraulikkreis unter Druck zu setzen oder Druck zu entlasten. Die Betätigung des Hydraulikkolbens kann wiederum durch eine der Bearbeitungseinheiten bzw. durch eine Relativbewegung zwischen dem Haltekörper und dem Betätigungsteil erfolgen.

[0020] Es ist möglich, die erfolgreiche korrekte Befesti ¬ gung des Werkzeugteils in einen Speicher der Maschinensteu ¬ erung zu hinterlegen, und somit zu dokumentieren. Die zu speichernden Daten können die Positionen der gewechselten Werkzeugteile, die Drehmomente der Befestigungsschrauben o- der dergleichen umfassen. Die Daten können für die Festlegung eines dynamischen PrüfIntervalls verwendet werden. Wenn sich beispielsweise zeigt, dass die Drehmomente und Sollpositionen unverändert bleiben, können PrüfIntervalle verlängert werden. Vorzugsweise werden die PrüfIntervalle im Anschluss an einen Werkzeugwechsel zunächst klein gehal ¬ ten .

[0021] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit großer Prozesssicherheit eine korrekte Werkzeugbe ¬ festigung erreicht wird. Außerdem ist die korrekte Befesti ¬ gung des Werkzeugteils während der gesamten Nutzungsdauer des Werkzeugteils überprüfbar. Der korrekte Sitz und die korrekte Spannung der Werkzeugteile ist unabhängig von der Sorgfalt eines Maschinenbedieners . Außerdem kann die Werk ¬ zeugwechselzeit verkürzt werden. Durch die erfindungsge- mäßre Positionsüberprüfung können schon sehr geringe Planlagefehler von zum Beispiel lediglich 1 mm erkannt werden. Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. Es zeigen:

[0022] Figur leine Bearbeitungsmaschine zur Kurbelwellenbearbeitung, in schematisierter Darstellung,

[0023] Figur 2eine Werkzeugscheibe der Bearbeitungsma ¬ schine nach Figur 1, in schematisierter teilweise aufgebrochener Darstellung, [0024] Figur 3eine abgewandelte Ausführungsform der Werkzeugscheibe nach Figur 2, in ausschnittsweiser schematisierter Darstellung,

[0025] Figur 4eine weitere Ausführungsform einer Werkzeug ¬ scheibe, in schematisierter ausschnittsweiser Darstellung,

[0026] Figur 5 bis 12 verschiedene Konstellationen von Werkzeugscheiben beim Festziehen oder Lösen ihrer jeweiligen Spanneinrichtung.

[0028] In Figur 1 ist eine Bearbeitungsmaschine 1 veran ¬ schaulicht, die zum Beispiel zur Bearbeitung von Kurbelwel ¬ len 2 dient. Zur Aufnahme der Kurbelwelle 2 oder eines sonstigen Werkstücks dienen mindestens ein, vorzugsweise zwei Spannfutter 4, 5, die die Kurbelwelle 2 oder das sons ¬ tige Werkstück 3 halten und bedarfsweise um eine Längsachse 6 kontrolliert drehen. Zur Bearbeitung des Werkstücks 3 dient mindestens eine Bearbeitungseinheit 7 mit einer Werk ¬ zeugscheibe 8. Die Bearbeitungseinheit 7 kann die Werkzeug ¬ scheibe 8 in mindestens einer, vorzugsweise jedoch in meh ¬ reren, Richtungen wie beispielsweise linear in X- und/oder Y- und/oder Z-Richtung sowie gegebenenfalls rotatorisch um eine Drehachse W bewegen. Optional kann eine zweite Bear ¬ beitungseinheit 9 vorgesehen sein, zu der eine zweite Werk ¬ zeugscheibe 10 gehört. Die Bearbeitungseinheit 9 und die Werkzeugscheibe 10 können prinzipiell in Übereinstimmung mit der Bearbeitungseinheit 7 und der ersten Werkzeug ¬ scheibe 8 aufgebaut sein. Die Achsbezeichnungen werden identisch verwendet.

[0029] Figur 2 veranschaulicht die Werkzeugscheibe 8, die nach Art eines Scheibenfräsers aufgebaut ist. Ein zentraler Haltekörper 11 trägt an seinem konischen oder zylindrischen Außenumfang Werkzeugteile 12, 13, 14, 15, die ihrerseits mit beispielsweise an Schneidplatten vorgesehenen Schneiden 16 bestückt sind.

[0030] Die Werkzeugteile 12 bis 15 sind an dem Haltekörper 11 mittels einer Spanneinrichtung 17 gehalten, die jede Form haben kann, die geeignet ist, die Werkzeugteile 12 bis 15 lösbar und positionsgenau an dem Haltekörper 11 zu la ¬ gern. Beispielsweise können die Werkzeugteile 12 bis 15 Spannfüße 18, 19 aufweisen, die in entsprechende Bohrungen des Haltekörpers 11 finden und darin arretiert werden. Dazu können die Spannfüße 18, 19 Spannnuten aufweisen, in die Spannstangen 20, 21 oder andere Spannmittel greifen, wenn diese durch einen Keil 22 auseinandergetrieben werden. Der Keil 22 kann durch eine Kniehebelanordnung 23 in Spannstellung gedrückt werden. Andere mechanische Anordnungen und Getriebe zur Bewegung der Spannstangen 20, 21 oder gänzlich andere Spanneinrichtungen 17, die gleichfalls dazu geeignet sind, die Spannfüße 18, 19 zu arretieren, sind anwendbar. Beispielshaft zeigt Figur 3 eine Anordnung, bei der die Spannstangen 20, 21 durch eine Spannschraube 24 mit einem keilförmigen Körper auseinandergedrängt werden. Das Spannen und Lösen der Spanneinrichtung 17 erfolgt in diesem Fall durch Drehen der Spannschraube 24.

[0031] Alternativ kann die Spanneinrichtung 17 wie in Figur 4 angedeutet als Hydrauliksystem ausgebildet sein, wo ¬ bei zum Spannen ein Hydraulikkolben 25 vorgesehen sein kann. Dieser kann durch axialen Druck in seine Hydraulikkammer hineingedrückt werden, um nicht weiter veranschau ¬ lichte Hydraulikzylinder zu betätigen, mit denen die Spannfüße 18, 19 oder andere entsprechende Elemente gespannt werden. Der Hydraulikkolben 25 kann mit einem Gewinde versehen sein, um durch Drehung axial bewegt zu werden. Er kann außerdem gewindelos ausgebildet sein und durch axialen Druck bewegt werden. In diesem Fall kann ihm eine Rast- o- der Arretiereinrichtung zugeordnet sein, beispielsweise in Form einer Winkelnut 26, in die eine Rastnase greift. Ist der Hydraulikkolben 25 in seine Hydraulikkammer eingedrückt und wird der Hydraulikkolben 25 dann gedreht, dient die Winkelnut 26 zur axialen Arretierung des Hydraulikkolbens 28.

[0032] Die Spanneinrichtung 17 kann auch eine zentrale Spannschraube 24 aufweisen, wie sie in Figur 5 links ange ¬ deutet ist. Die Spannbewegung dieser Spannschraube 24 kann durch geeignete Getriebemittel auf Spannfüße 18, 19 oder dergleichen Elemente, übertragen werden. Entsprechend an der Werkzeugscheibe 10 bzw. ihrem Haltekörper IIa eine Spannschraube 24a mit komplementärem Kopf vorgesehen sein, der in eine Ausnehmung des Kopfs der Spannschraube 24 fin ¬ den kann.

[0033] Die Bearbeitungsmaschine 1 kann nach Figur 1 mit einem ortsfesten Festanschlag 29 versehen sein, der eine o- der mehrere Anlageflächen aufweist. Der Festanschlag 29 dient der Überprüfung des korrekten Sitzes des Werkzeugs 8 und/oder 9. Dazu kann an dem Werkzeug 12 eine Anlagefläche 30 ausgebildet sein, die bei einem Prüfvorgang mit dem Festanschlag 29 in Anlage zu bringen ist. Alternativ können die Anlageflächen 30 der beiden Werkzeuge 8, 10 probeweise miteinander in Anlage gebracht werden. Die Anschlagposition ist erreicht, wenn trotz einer definierten Kraft- bzw.

Drehmomentbeaufschlagung der Vorschubachse keine Vorschub ¬ bewegung mehr stattfindet. Durch Auslesen des Wegmessystems der Vorschubachse kann die Position der Werkzeuge 8 oder 10 zueinander oder (bei Fahren auf Festanschlag) in Bezug auf den Festanschlag sehr genau bestimmt werden. Nach der Prü ¬ fung oder Messung kann die Vorschubachse wieder in Ruheposition zurück oder in Arbeitsposition gefahren werden.

[0034] Bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine erfolgt ein Werkzeugwechsel folgendermaßen: [0035] Zum Lösen der Werkzeuge 12, 13, 14, 15 von dem Hal ¬ tekörper 11 wird optional die Bearbeitungseinheit 7 oder

(falls vorhanden) die Bearbeitungseinheit 9 als Aktor ver ¬ wendet. Beispielhaft wird auf Figur 5 verwiesen. Dort wer ¬ den durch Betätigung der entsprechenden Antriebe der Bearbeitungseinheiten 7 und/oder 9 die Köpfe der Spannschrauben 24, 24a miteinander in Eingriff gebracht und danach eine Drehung um mindestens eine der Drehachsen W initiiert. Da ¬ bei schrauben sich gleichzeitig oder nacheinander die

Spannschrauben 24 in Löseposition. Ein Bediener kann nun die Werkzeuge manuell abnehmen und ersetzen. Das Befestigen der ausgewechselten Werkzeuge erfolgt dann durch kontrollierte Drehung der Werkzeugscheiben 8 und 10 in Gegenrichtung .

[0036] Das Lösen und das Festspannen der Spanneinrichtungen 17, 17a der beiden Werkzeugscheiben 8 und 10 erfolgt vorzugsweise drehmomentkontrolliert. Es ist möglich, dabei die Anzahl der Umdrehungen zu zählen und zu überwachen, um zu überprüfen, ob die jeweiligen Spanneinrichtungen 17, 17a jeweils vollständig in Spannstellung oder in Lösestellung überführt sind. Bei den vorgestellten Verfahren wirken beide Bearbeitungseinheiten 7, 9 als Aktoren zur Betätigung der Spanneinrichtung 17, 17a der jeweils anderen Bearbeitungseinheit. Es genügt aber auch, lediglich eine der bei ¬ den Bearbeitungseinheiten 7, 9 drehen zu lassen. Sie wirkt dann allein als Aktor. Jedenfalls aber bildet der Kopf der Spannschraube 24a einen Betätigungsteil für den Kopf der Spannschraube 24. Umgekehrt bildet der Kopf der Spann ¬ schraube 24 ein Betätigungsteil 27 für den Kopf der Spann ¬ schraube 24a. [0037] Anstelle eines beweglichen Betätigungsteils 27 kann bei Bearbeitungsmaschinen mit lediglich einer Bearbeitungseinheit auch ein ortsfester Betätigungsteil vorgesehen sein, der von der Bearbeitungseinheit zum Werkzeugwechsel angefahren wird.

[0038] Ein ortsfester Betätigungsteil 27 oder ein Festanschlag 29 kann auch bei Bearbeitungsmaschinen mit mehreren Bearbeitungseinheiten 7, 9 vorgesehen werden.

[0039] Eine abgewandelte Ausführungsform des Verfahrens ist in den Figuren 6 und 7 veranschaulicht. Die Spannein ¬ richtungen 17, 17a umfassen dort Spannschrauben 24, beispielsweise gemäß Figur 3. Zur Betätigung derselben kann im Zentrum des jeweils anderen Haltekörpers 11, IIa ein Betä ¬ tigungsteil 27, 27a vorgesehen sein, das axial verstellbar gehalten ist. Zum Werkzeugwechsel wird es axial vorgescho ¬ ben und mit dem Kopf einer Spannschraube 24 in Eingriff ge ¬ bracht. Die Drehung der jeweiligen Bearbeitungseinheiten 7 oder 9, deren Betätigungsteil 27, 27a axial vorgeschoben und im Eingriff mit einem Kopf einer Spannschraube 24 ist, dient als Aktor zum Lösen der Spanneinrichtung des jeweils anderen Werkzeuges bzw. der jeweils anderen Werkzeugscheibe 8 oder 10. Der Bediener kann das jeweils gelöste Werkzeug abnehmen, ein neues einsetzen und durch Betätigung der als Schrauber wirkenden Bearbeitungseinheit 9 wieder festzie ¬ hen. Auf diese Weise kann er nacheinander alle vier Werkzeugteile 12 bis 15 der Werkzeugscheibe 8 wechseln. Ebenso kann er die Werkzeugteile der Werkzeugscheibe 10 wechseln, wobei dann die erste Bearbeitungseinheit 7 als Schrauber dient . [0040] Es ist auch möglich, einer Werkzeugscheibe 8 ledig ¬ lich ein ortsfest angeordnetes Betätigungsteil zuzuordnen, wie es Figur 8 zeigt. Der Kopf einer Spannschraube 24, die zentrisch oder exzentrisch angeordnet sein kann, kann durch lineare Zustellbewegung mit dem Betätigungsteil 27 in Eingriff gebracht werden.

[0041] Im Falle einer schraubenden Betätigungsbewegung kann die Werkzeugscheibe 8 auf einer Orbitalbahn mit der Spannschraube 24 als Drehzentrum gebracht werden, um die Spannschraube 24 zu lösen oder festzuziehen.

[0042] Der Betätigungsteil 27 oder der Festanschlag 29 können zur Überprüfung des korrekten Sitzes des Werkzeugteils genutzt werden. Figur 9 veranschaulicht eine Posi ¬ tion, in der die Werkzeugscheibe 8 auf einer solchen Posi ¬ tion in Bezug auf den Betätigungsteil 27 eingestellt ist, dass eine Axialbewegung eine Flanke des Schneiden tragenden Werkzeugteils 12 mit dem Betätigungsteil 27 in Berührung bringt. Über die Maschinensteuerung kann der Punkt der Berührung erfasst werden, wodurch es möglich wird, zu erkennen, ob das Werkzeugteil 12 in der korrekten Position steht .

[0043] Wie Figur 10 und 11 veranschaulichen, ist es auch möglich, die Werkzeugscheiben 8, 10 in Bezug aufeinander so zu positionieren, dass sie sich gemäß Figur 11 überschnei ¬ den, wobei ihre Scheiden 16, 16a durch Winkelversatz miteinander nicht in Berührung kommen. Die beiden Werkezugschei- ben 8, 10 können so aufeinander zugefahren werden, bis sie einander berühren. Durch Erfassung des Berührpunkts mit den Wegsensoren der Bearbeitungseinheiten 7, 9 kann überprüft werden, ob die Werkzeugteile der beiden Werkzeugscheiben 8, 10 in korrekter Position stehen.

[0044] Wie Figur 12 zeigt, kann ein Betätigungsteil 27, der insbesondere zum Prüfen des korrekten Sitzes der Werkzeugteile dient, auch an dem Haltekörper 11 und/oder an dem Haltekörper IIa vorgesehen sein. Wiederum ist die Prüfung der korrekten Werkzeugpositionierung durch probeweises Zusammenfahren, d.h. Antasten eines Werkzeugs durch den Betätigungsteil des anderen Werkzeugs möglich.

[0045] Die Überprüfung des korrekten Sitzes des Werkzeugs 8 und/oder 10 kann wie beschrieben unabhängig davon durchgeführt werden, ob der Werkzeugwechsel wie beschrieben mit maschineller Unterstützung oder manuell durchgeführt wird.

[0046] Bei einer weiteren Ausführungsform kann auch in dem Werkzeug 8 und/oder 10 oder an der Spindel ein Mechanismus vorgesehen werden, der bei korrekter Spannung eine definierte Kontur entweder vorstehen oder verschwinden lässt. Die Kontur kann durch einen beweglichen Stift, Hebel oder dergleichen gebildet sein, der bei korrekter Spannung eine vorgegebene Position einnimmt und damit eine Prüfkontur bildet. Somit kann durch „Fahren auf Festanschlag" das Vor ¬ handensein oder Fehlen der Prüfkontur geprüft werden. Dies ist auch möglich, indem Werkzeug gegen Werkzeug gefahren wird. Auch kann das Werkzeug gegen eine andere Maschinen ¬ kontur, z.B. gegen eine Spindel, eine Lünette oder derglei ¬ chen gefahren werden. [0047] Bei der Erfindung dienen die Bearbeitungseinheiten 7, 10 als Sensoren, d.h. als Taster zum Überprüfen des korrekten Sitzes von Werkzeugen. Optional können die Bearbeitungseinheiten 7, 9 einer Bearbeitungsmaschine 10 auch als Aktoren zum Spannen und Lösen von Werkzeugen bzw. Werkzeugteilen. Dies gestattet eine Verkürzung der Werkzeugwechsel ¬ zeiten in Verbindung mit einer Erhöhung der Prozesssicherheit beim Lösen und Spannen von Werkzeugen.

Bezugs zeichenliste