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Title:
MACHINE TOOL AND METHOD FOR PREPARING PROCESSING OF A MATERIAL-REMOVING ROTATIONAL TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/145146
Kind Code:
A1
Abstract:
At least one coordinate value (z1, z2, α1, α2) of a cutting body (35) can be acquired by means of an acquisition device (27) and transferred to the control device (25). This at least one coordinate value (z1, z2, α1, α2) of each cutting body (35) can be used for the rest of the method in the control device (25). This at least one coordinate value (z1, z2, α1, α2) which is determined on the basis of the at least one image (B) can be directly taken into account during the processing of the rotational tool (13). Alternatively or additionally, this at least one coordinate value (z1, z2, α1, α2) which is determined on the basis of the at least one image (B) can be used to determine at least one further coordinate value, in particular using a sensing device (29).

Inventors:
HEGELE SIEGFRIED (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/050444
Publication Date:
August 01, 2019
Filing Date:
January 09, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WALTER MASCHB GMBH (DE)
International Classes:
G05B19/401; B23Q17/24; B24B51/00
Domestic Patent References:
WO2014119843A12014-08-07
Foreign References:
DE202017102933U12017-06-26
DE102015105999A12016-10-20
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Werkzeugmaschine (10), die dazu eingerichtet ist ein spanabtragendes Rotationswerkzeugs (13) unter Verwen dung wenigstens eines Maschinenwerkzeugs (12) zu bear beiten, das einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse (L) erstreckenden Werkzeugkörper (34) und wenigstens einen Schneidkörper (35) aufweist, die an dem Werkzeug körper (34) befestigt ist, mit einer mit einer Steuereinrichtung (25) verbundenen Erfassungseinrichtung (27) zum Aufnehmen von Erfas sungsdaten des Rotationswerkzeugs (13), die eine Erken nung der Übergangsstelle zwischen dem Werkzeugkörper (34) und dem wenigstens einen Schneidkörper (35) ermög lichen, mit einer Spanneinrichtung (14), die zum Einspannen des Rotationswerkzeugs (13) zur Bearbeitung mit dem wenigs tens einen Maschinenwerkzeug (12) eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, eine Achsanordnung (11) der Werkzeugmaschine (10) anzu steuern, um das wenigstens eine Maschinenwerkzeug (12) der Werkzeugmaschine (10) und die Spanneinrichtung (14) für das zu bearbeitende Rotationswerkzeugs (13) relativ zueinander zu bewegen und relativ zu einem Maschinenko ordinatensystem (M) der Werkzeugmaschine (10) zu posi tionieren, und wobei die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Koordinatenwert (zl, z2, l, 2) für jeden am Werkzeugkörper (34) angeordneten

Schneidkörper (35) auf Basis der Erfassungsdaten zu er mitteln, wobei der wenigstens eine Koordinatenwert (zl, z2, cxl, cx2) jeweils eine Kantenposition einer Kante (45, 46) eines jeweiligen Schneidkörpers (35) in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem (K) des Rotations werkzeuges (13) beschreibt, wobei die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, die Bearbeitung des wenigstens einen Schneidkörpers (35) mittels des wenigstens einen Maschinenwerkzeugs

(12) unter Berücksichtigung des wenigstens einen Koor dinatenwerts (cxl, cx2) auszuführen und/oder wenigstens einen weiteren oder genaueren Koordinatenwert (r, cxl, cx2, zl*, z2*) des wenigstens einen Schneidkörpers (35) unter Berücksichtigung des durch die Auswertung der Er fassungsdaten erhaltenen wenigstens einen Koordinaten werts (zl, z2) zu ermitteln.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachse der Erfas sungseinrichtung (27) während der Aufnahme der Erfas sungsdaten auf die Stirnseite des Rotationswerkzeugs

(13) ausgerichtet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Greifeinrichtung (36) vorhanden ist, die dazu eingerichtet ist, das Rotati onswerkzeug (13) zu greifen und zu positionieren.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (36) dazu eingerichtet ist, das Rotationswerkzeug (13) in einer oder mehreren Ausrichtungen in einem Erfassungs bereich (28) der Erfassungseinrichtung (27) zu positio- nreren .

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (36) dazu eingerichtet ist, das Rotationswerkzeug (13) nach dem Aufnehmen der Erfassungsdaten in der Spanneinrich tung (14) anzuordnen, derart, dass ein vorgegebener Zu sammenhang zwischen dem Referenzkoordinatensystem (K) und dem Maschinenkoordinatensystem (M) eingehalten wird .

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, die Spanneinrichtung (14) mit dem eingespannten Rotationswerkzeug (13) zu Beginn der Bearbeitung durch das Maschinenwerkzeug (12) in eine vorgegebene Drehausgangslage um die Werkzeuglängsachse (L) zu bringen.

7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che,

dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels der Achsan ordnung (11) relativ zu dem Rotationswerkzeug (13) be wegbare Tasteinrichtung (29) vorhanden ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Tasteinrichtung (29) dazu eingerichtet ist eine Kante (45, 46, 48, 49) und/oder einer Fläche (47) eines Schneidkörpers (35) an wenigstens einer Antaststelle (Al, A2, A3, A4, A5) be rührungslos oder berührend anzutasten.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, auf Basis des anhand der Erfas sungsdaten ermittelten wenigstens einen Koordinaten werts (zl, z2) mehrere Antaststellen (Al, A2, A3, A4, A5) an dem wenigstens einen Schneidkörper (35) zu er mitteln .

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, die Achsanordnung (11) anzusteu ern, so dass die Tasteinrichtung (29) den wenigstens einen Schneidkörper (35) nacheinander an den Antast stellen (Al, A2, A3, A4, A5) antastet, wobei die Steu ereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, für jede An taststelle (Al, A2, A3, A4, A5) einen oder mehrere An- tastmesswerte zu ermitteln, die die Istposition des Schneidkörpers (35) an der Antaststelle (Al, A2, A3,

A4, A5) in einem Referenzkoordinatensystem (K) be schreiben .

11. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) dazu eingerichtet ist, auf Basis eines Koordinatenwerts (zl, z2), der anhand der Erfassungsdaten ermittelt wur de, einen genaueren Koordinatenwert (zl*, z2*) zu er mitteln .

12. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che,

dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (27) eine Kamera (27a) aufweist.

13. Verfahren zur Vorbereitung einer Bearbeitung eines

spanabtragenden Rotationswerkzeugs (13), das einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse (L) erstreckenden Werkzeugkörper (34) und wenigstens einen Schneidkörper (35) aufweist, die an dem Werkzeugkörper (34) angeord net sind, mit folgenden Schritten: - Positionieren des Rotationswerkzeugs (13) im Erfas sungsbereich (28) einer Erfassungseinrichtung (27),

- Aufnehmen von Erfassungsdaten des Rotationswerkzeugs (13), die eine Erkennung der Übergangsstelle zwischen dem Werkzeugkörper (34) und dem wenigstens einen

Schneidkörper (35) ermöglichen,

- Bestimmen wenigstens eines Koordinatenwerts (zl, z2, l, 2) jedes am Werkzeugkörper (34) angeordneten Schneidkörpers (35) auf Basis der Erfassungsdaten, wo bei der wenigstens eine Koordinatenwert (zl, z2) je weils eine Kantenposition einer Kante (45, 46) des we nigstens einen Schneidkörpers (35) in Bezug auf ein Ma schinenkoordinatensystem (M) einer Werkzeugmaschine (10) beschreibt,

- Bearbeiten des wenigstens einen Schneidkörpers (35) mittels eines Maschinenwerkzeugs (12) und/oder Ermit teln wenigstens eines weiteren Koordinatenwertes (r, l, a2, zl*, z2*) des wenigstens einen Schneidkörper (25) unter Verwendung des wenigstens einen, anhand der Erfassungsdaten ermittelten Koordinatenwerts (zl, z2, l , a2 ) .

Description:
Werkzeugmaschine und Verfahren zur Vorbereitung einer Bearbeitung eines spanabtragenden Rotationswerkzeugs

[0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zur Bearbeitung - Herstellung oder Nachbearbeitung - eines spanabtragenden Rotationswerkzeugs sowie ein dazu verwend bares Verfahren.

[0002] Rotationswerkzeuge können einen Werkzeugkörper aufweisen, an dem mehrere Schneidkörper angeordnet sind.

Die Schneidkörper können bei einem ersten Werkzeugtyp als Einsätze im bzw. am Werkzeugkörper ausgebildet sein, so dass ihre Ränder im Wesentlichen stufenlos in den Werkzeug körper übergehen. Solche Einsätze können an der Stirnseite und/oder entlang des Schafts des Werkzeugkörpers vorhanden sein. Die Schneidkörper können bei einem zweiten Werkzeug typ auf Trägerflächen insbesondere im Bereich des Außenum fangs angeordnet sein und Schneidplatten bilden.

[0003] Der Werkzeugkörper besteht aus einem anderen Ma terial als der wenigstens eine Schneidkörper. Das Material des wenigstens einen Schneidkörpers weist insbesondere eine größere Härte auf als das Material des Werkzeugkörpers. Beispielsweise kann der Werkzeugkörper im Wesentlichen aus einem Metall oder einer metallischen Legierung bestehen.

Der Schneidkörper kann beispielsweise aus PKD (polykristal liner Diamant) bestehen.

[0004] Das zu bearbeitende Rotationswerkzeug kann ein Rohling sein, bei dem die Schneidkanten an dem Schneidkör per freigelegt bzw. entsprechend einer Sollgeometrie herge- stellt werden sollen. Insbesondere bei Rotationswerkzeugen des ersten Werkzeugtyps handelt es sich um fertigzustellen de Rohlinge. Bei Rotationswerkzeugen des zweiten Werk zeugtyps kann es sich insbesondere um fertigzustellende Rohlinge oder nachzubearbeitende, gebrauchte Rotationswerk zeuge handeln. Bei der Herstellung des Rotationswerkzeugs werden die Schneidkörper durch Sintern oder Löten oder Kle ben oder anderweitig Stoffschlüssig am Werkzeugkörper be festigt. Aufgrund der Toleranzen beim Anordnen der

Schneidkörper auf Trägerflächen des Werkzeugkörpers, insbe sondere beim zweiten Werkzeugtyp, ist die nachfolgende Be arbeitung erschwert. Zunächst muss die exakte Position bzw. Ausrichtung der Schneidkörper relativ zu einem Maschinenko ordinatensystem der Werkzeugmaschine ermittelt werden. Bei Rotationswerkzeugrohlingen des ersten Werkzeugtyps gehen die Schneidkörper in den Werkzeugkörper über. Für die da rauffolgende Bearbeitung ist es notwendig, den Kantenver lauf der Schneidkörper zu kennen, um den Werkzeugkörper und die Schneidkörper mit unterschiedlichen Maschinenwerkzeugen und/oder mit unterschiedlichen Abtragverfahren bearbeiten zu können.

[0005] Ausgehend davon kann es als Aufgabe der vorlie genden Erfindung angesehen werden, eine einfache Ermittlung der Position der Schneidkörper zu erreichen.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfah ren mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.

[0007] Die Werkzeugmaschine kann als Laserbearbeitungs maschine, als Schleifmaschine, als Erodiermaschine oder als eine Kombination von mehreren dieser Maschinenarten ausge führt sein, bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel als kombinierte Schleif- und Erodiermaschine. Die Werkzeugma- schine ist dazu eingerichtet, ein spanabtragendes Rotati onswerkzeug zu bearbeiten, beispielsweise im Rahmen der Herstellung des Rotationswerkzeugs oder bei dessen Nachbe arbeitung. Das Rotationswerkzeug, das mittels eines Maschi nenwerkzeugs der Werkzeugmaschine bearbeitet werden soll, hat einen sich entlang einer Werkzeuglängsachse erstrecken den Werkzeugkörper, an und/oder in dem wenigstens ein und vorzugsweise mehrere Schneidkörper angeordnet sind. Der we nigstens eine Schneidkörper kann beispielsweise durch Sin tern am Werkzeugkörper befestigt werden. Bei anderen Aus führungsbeispielen kann der wenigstens eine Schneidkörper durch Löten am Werkzeugkörper befestigt werden.

[0008] Die Werkzeugmaschine hat eine Steuereinrichtung und eine mit der Steuereinrichtung kommunikationsverbunde ne, berührungslos arbeitende Erfassungseinrichtung, insbe sondere eine optische Erfassungseinrichtung wie einen Scan ner und/oder eine Kamera. Die Erfassungseinrichtung dient zur Aufnahme von Erfassungsdaten, z.B. wenigstens eines Bildes, die das Rotationswerkzeug charakterisieren und die eine Unterscheidung des wenigstens einen Schneidkörpers von dem Werkzeugkörper ermöglichen, so dass die Erkennung bzw. Ermittlung einer oder mehrerer Übergangsstellen zwischen dem Werkzeugkörper und dem wenigstens einen Schneidkörper in der Steuereinrichtung möglich ist. Diese Unterscheidbar keit kann beispielsweise aufgrund eines Kontrasts in einem Bild oder verschiedener Absorptions- und/oder Reflexionsei genschaften des wenigstens einen Schneidkörpers verglichen mit dem Werkzeugkörpers möglich sein. Die Hauptachse bzw. optische Achse der Erfassungseinrichtung bzw. der Kamera kann abhängig von der Anordnung des wenigstens einen

Schneidkörpers am Werkzeugkörper im Wesentlichen parallel oder rechtwinklig zur Werkzeuglängsachse ausgerichtet sein.

[0009] Die Werkzeugmaschine hat außerdem eine Achsanord- nung. Durch Ansteuern der Achsanordnung mittels der Steuer einrichtung können das Maschinenwerkzeug und das Rotations werkzeug relativ zueinander bewegt bzw. positioniert wer den, insbesondere während der Bearbeitung des Rotations werkzeugs .

[0010] Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, we nigstens einen Koordinatenwert jedes am Werkzeugkörper an gebrachten Schneidkörpers auf Basis der Erfassungsdaten bzw. des wenigstens einen Bildes zu bestimmen. Der wenigs tens eine Koordinatenwert beschreibt eine Kantenposition einer Kante des wenigstens einen Schneidkörpers in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem. Das Referenzkoordinaten system ist durch die Erfassungseinrichtung definiert und kann ein Maschinenkoordinatensystem der Werkzeugmaschine sein. Das hängt davon ab, ob die Erfassungseinrichtung ortsfest gegenüber dem Maschinenkoordinatensystem angeord net ist und Positionen in den Erfassungsdaten bzw. im Bild somit direkt dem Maschinenkoordinatensystem zugeordnet wer den können.

[0011] Anhand dieses wenigstens einen Koordinatenwertes kann in der Steuereinrichtung die Position eines oder meh rerer Schneidkörper in Bezug auf das Referenzkoordinaten system ermittelt werden, optional unter Verwendung weiterer Daten, beispielsweise Konstruktionsdaten des zu bearbeiten den Rotationswerkzeugs.

[0012] Bei einem Rotationswerkzeug des ersten Werk zeugtyps ist wenigstens ein Schneidkörper an der Stirnseite des Werkzeugkörpers angeordnet. Es werden vorzugsweise Er fassungsdaten - z.B. mindestens ein oder genau ein Bild - von der Stirnseite des Werkzeugkörpers aufgenommen und we nigstens ein Winkelkoordinatenwert von zumindest einer Kan te des wenigstens einen Schneidkörpers in Bezug auf das Re- ferenzkoordinatensystem ermittelt. Das Rotationswerkzeug wird in einer Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine derart positioniert, dass die Relativausrichtung des Rotations werkzeugs gegenüber dem Referenzkoordinatensystem bekannt ist, so dass sich dadurch die Lage der wenigstens einen Kante des wenigstens einen Schneidkörpers im Maschinenkoor dinatensystem der Werkzeugmaschine ergibt.

[0013] Es ist ausreichend die Lage einer einzigen Kante oder nicht aller Kanten des wenigstens einen Schneidkörpers in Bezug auf das Maschinenkoordinatensystem der Werkzeugma schine zu kennen, wenn in der Steuereinrichtung Werkzeugma schine die Relativlage und/oder Dimensionierung der vorhan denen Schneidkörper abgespeichert bzw. bekannt ist.

[0014] Die nachfolgende Bearbeitung kann gezielt den Werkzeugkörper und den wenigstens einen Schneidkörper sepa rat bzw. individuell bearbeiten, beispielsweise mit unter schiedlichen Werkzeugen und/oder unterschiedlichen Bearbei tungsverfahren. Bei einem Ausführungsbeispiel kann zunächst der Werkzeugkörper durch Schleifen mit einem Schleifwerk zeug bearbeitet werden, um ein großes Abtragsvolumen pro Zeiteinheit zu erreichen. Anschließend kann der Werkzeug körper und/oder der wenigstens eine Schneidkörper durch Erodieren mit einem Erodierwerkzeug bearbeitet werden, um die Sollgeometrie zu erreichen. Die Steuereinrichtung kann zur Durchführung dieses Verfahrensablaufs eingerichtet sein .

[0015] Bei dem Rotationswerkzeug des zweiten Werk zeugtyps wird mittels der Erfassungsdaten bzw. des wenigs tens einen Bildes zumindest die ungefähre Position jedes Schneidkörpers ermittelt, da diese Position abhängig vom Verfahren, mit dem der wenigstens eine Schneidkörper an dem Werkzeugkörper angebracht wird, von der Sollposition abwei- chen kann. Die tatsächliche Istposition des wenigstens ei nen Schneidkörpers kann durch Auswerten der Erfassungsdaten und das Ermitteln wenigstens eines Koordinatenwertes in Be zug auf das Referenzkoordinatensystem einfach und schnell erfasst werden. Insbesondere kann ein Längskoordinatenwert parallel zu der Werkzeuglängsachse und/oder ein Radialkoor dinatenwert rechtwinkelig zu der Werkzeuglängsachse be stimmt werden. Die derart ermittelte Position kann in der Steuereinrichtung zur Bearbeitung des wenigstens einen Schneidkörpers verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die ermittelte (ungefähre) Position jedes vorhandenen Schneidkörpers dazu verwendet werden, mittels einer berüh rend oder berührungslos arbeitenden Tasteinrichtung wenigs tens einen weiteren Koordinatenwert und/oder wenigstens ei nen genaueren Koordinatenwert jedes Schneidkörpers zu er mitteln. Bei diesem weiteren Koordinatenwert kann es sich beispielsweise um einen Winkelkoordinatenwert bezogen auf die Längsachse des Werkzeugs handeln. Alternativ oder zu sätzlich kann eine genauere Bestimmung des wenigstens einen Koordinatenwertes durch das Antasten ermittelt werden, der bereits durch Auswertung der Erfassungsdaten (wenigstens ein Kamerabild) zumindest näherungsweise ermittelt wurde. Nach diesem Ermitteln des wenigstens einen weiteren Koordi natenwertes kann die Bearbeitung des wenigstens einen

Schneidkörpers mittels des Maschinenwerkzeuges ausgeführt werden .

[0016] Mittels der Erfindung ist eine schnelle Ermitt lung der Lage jedes vorhandenen Schneidkörpers möglich. Dadurch kann die Erfindung bei der Neuherstellung von Rota tionswerkzeugen verwendet werden, bei der der wenigstens eine Schneidkörper und/oder der Werkzeugkörper erstmalig seine Sollgeometrie durch Erodieren bzw. Schleifen erhält. Das Verfahren eignet sich auch für gebrauchte Werkzeuge, die einem gewissen Verschleiß unterworfen sind, um den oder die Schneidkörper nachzubearbeiten und möglichst wieder in die gewünschte Form zu bringen. Mittels der Erfassungsein richtung lässt sich zumindest eine ungefähre Position jedes Schneidkörpers auf Basis der Erfassungsdaten ermitteln. Dieses Wissen kann anschließend unmittelbar für die Bear beitung und/oder für die Ermittlung weiterer oder genauerer Koordinatenwerte verwendet werden.

[0017] Während der Aufnahme der Erfassungsdaten wird das Rotationswerkzeug in einem Erfassungsbereich der Erfas sungseinrichtung positioniert. Hierzu kann bei einem Aus führungsbeispiel eine Greifeinrichtung, wie etwa ein Robo terarm oder eine andere Transfereinrichtung verwendet wer den. Die Greifeinrichtung kann außerdem dazu eingerichtet sein, das Rotationswerkzeug in der Spanneinrichtung der Werkzeugmaschine anzuordnen. In der Spanneinrichtung wird das Rotationswerkzeug während der Bearbeitung eingespannt gehalten .

[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Erfassungsbereich außerhalb des Arbeitsbereichs der Werkzeugmaschine. Die Greifeinrichtung kann bei dieser Ausführung dazu eingerichtet sein, das Rotationswerkzeug zunächst im Erfassungsbereich zu positionieren und nach dem Aufnehmen der Erfassungsdaten in der Spanneinrichtung anzu ordnen .

[0019] Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Grei feinrichtung dazu eingerichtet sein, die Erfassungseinrich tung zu bewegen und zu positionieren. Bei dieser Ausführung ist es möglich, das Rotationswerkzeug zum Beispiel in der Spanneinrichtung anzuordnen und die Erfassungseinrichtung derart zu positionieren, dass die Erfassungsdaten des ein gespannten Rotationswerkzeugs aufgenommen werden. Nach dem Aufnehmen der Erfassungsdaten - z.B. wenigstens eines Bil- des - kann die Erfassungseinrichtung mittels der Greifein richtung wieder aus dem Arbeitsbereich heraus bewegt wer den .

[0020] Es ist weiterhin möglich, eine Greifeinrichtung zum Bewegen und Positionieren des Rotationswerkzeugs und eine separate Transfereinrichtung zum Bewegen der Erfas sungseinrichtung vorzusehen.

[0021] Es ist bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, einen ersten Koordinatenwert und einen zweiten Koordinatenwert für jeden vorhandenen Schneidkörper auf Basis der Erfassungsdaten insbesondere wenigstens eines Bildes zu bestimmen. Der erste Koordinatenwert beschreibt eine Kantenposition einer ersten Kante einer Schneidkörper und der zweite Koordinatenwert beschreibt eine Kantenposi tion einer zweiten Kante desselben Schneidkörpers. Damit ist ein Bereich zwischen dem ersten Koordinatenwert und dem zweiten Koordinatenwert definiert, innerhalb dem sich der betreffende Schneidkörper befindet.

[0022] Außerdem können die Erfassungsdaten dazu verwen det werden, die Anzahl der vorhandenen Schneidkörper und/oder die Anzahl der vorhandenen Teilungen und/oder die ungefähre Relativlage der Schneidkörpern zu ermitteln. Die se Daten können für das weitere Verfahren zur Bearbeitung des Rotationswerkzeugs und/oder zur Ermittlung weiterer Ko ordinatenwerte verwendet werden.

[0023] Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Werkzeug maschine eine relativ zum Rotationswerkzeug bewegbare

Tasteinrichtung aufweisen. Die Tasteinrichtung ist insbe sondere dazu eingerichtet, eine Kante und/oder eine Fläche eines Schneidkörpers bzw. jedes Schneidkörpers an wenigs tens einer Antaststelle anzutasten. Das Antasten kann be- rührend mit einem mechanischen Taster oder berührungslos beispielsweise einer optisch arbeitenden Tasteinrichtung erfolgen. Auf Basis des Tastsignals der Tasteinrichtung kann die Position der Antaststelle am jeweiligen

Schneidkörper ermittelt werden. Dieses Antasten wird insbe sondere bei Rotationswerkzeugen des zweiten Werkzeugtyps eingesetzt .

[0024] Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den anhand der Auswertung der Erfas sungsdaten ermittelten wenigstens einen Koordinatenwert da zu zu verwenden, mehrere Antaststellen an jedem vorhandenen Schneidkörper zu bestimmen. Die Antaststellen befinden sich vorzugsweise zwischen dem ersten Koordinatenwert und dem zweiten Koordinatenwert. Ist lediglich ein einziger Koordi natenwert bekannt, kann die bekannte, ungefähre Größe des wenigstens einen Schneidkörpers berücksichtigt werden, um in Kombination mit dem einen Koordinatenwert Antaststellen zu definieren, die an bzw. auf dem Schneidkörper liegen.

Die zumindest näherungsweise Größe des wenigstens einen Schneidkörpers kann entweder durch eine Bedienperson einge geben oder durch Auswertung der Erfassungsdaten ermittelt werden .

[0025] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Achsanordnung der art anzusteuern, dass die Tasteinrichtung jeden vorhandenen Schneidkörper nacheinander an den ermittelten Antaststellen antastet. Die Steuereinrichtung ist insbesondere auch dazu eingerichtet, für jede Antaststelle einen oder mehrere An- tastmesswerte zu ermitteln, der bzw. die die Position der Antaststelle in dem Referenzkoordinatensystem beschreibt. Auf Basis dieser Antastmesswerte ist die Steuereinrichtung in der Lage, die Position und Ausrichtung jedes Schneidkör pers derart genau zu ermitteln, dass eine genaue Bearbei- tung der Schneidkörper mittels des Maschinenwerkzeugs mög lich ist. Dabei kann jede Schneidkörper eine Geometrie er halten, die einer in der Steuereinrichtung vorgegebenen Sollgeometrie entspricht.

[0026] Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerein richtung dazu eingerichtet, auf Basis der Antastmesswerte für jeden Schneidkörper wenigstens einen Winkelkoordinaten wert und/oder wenigstens einen Radialkoordinatenwert bezüg lich des Referenzkoordinatensystems zu ermitteln.

[0027] Es ist bevorzugt, wenn mehrere oder alle Antast stellen, an denen jeder Schneidkörper angetastet wird, auf einer gemeinsamen ebenen Fläche des jeweiligen Schneidkör pers liegen. Durch das Antasten von drei oder mehr Antast stellen auf einer gemeinsamen ebenen Fläche, kann die Aus richtung bzw. Lage des Schneidkörpers im Raum bezüglich des Referenzkoordinatensystems ermittelt werden.

[0028] Eine oder mehrere Antaststellen können auch an der ersten Kante und/oder der zweiten Kante gewählt werden. Auf diese Weise kann durch das Antasten, eine genauere Be stimmung der Position der ersten Kante und/oder der zweiten Kante erfolgen. Es kann sozusagen ein genauerer erster Ko ordinatenwert und/oder ein genauerer zweiter Koordinaten wert ermittelt werden. Diese Ermittlung ist dann vorteil haft, wenn die Bestimmung des ersten Koordinatenwertes und/oder des zweiten Koordinatenwertes auf Basis der Erfas sungsdaten für die Bearbeitung des wenigstens einen

Schneidkörpers keine ausreichende Genauigkeit liefert.

[0029] Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf:

[0030] Zunächst wird das Rotationswerkzeug im Erfas- sungsbereich einer Erfassungseinrichtung positioniert. An schließend werden Erfassungsdaten, wenigstens ein Bild, vom Rotationswerkzeug aufgenommen. Auf Basis der Erfassungsda ten wird zumindest ein Koordinatenwert des wenigstens einen Schneidkörpers ermittelt, die am Werkzeugkörper des Rotati onswerkzeugs angeordnet ist. Der wenigstens eine Koordina tenwert beschreibt eine Kantenposition einer Kante des je weiligen Schneidkörpers in Bezug auf ein Referenzkoordina tensystem, das beispielsweise in einer festen Relativposi tion zu einem Maschinenkoordinatensystem der Werkzeugma schine stehen kann.

[0031] Auf Basis dieses wenigstens einen Koordinatenwer tes kann anschließend ein Bearbeiten des wenigstens einen Schneidkörpers erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann auf Basis des derart bestimmten wenigstens einen Koordina tenwertes wenigstens ein weiterer Koordinatenwert für jede Schneidkörper ermittelt werden, beispielsweise ein Winkel koordinatenwert oder ein Radialkoordinatenwert einer Fläche und/oder einer Kante des jeweiligen Schneidkörpers in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem.

[0032] Das Aufnehmen der Erfassungsdaten erfolgt bei Ro tationswerkzeugen des ersten Werkzeugtyps vorzugsweise der art, dass die Hauptachse bzw. optische Achse der Erfas sungseinrichtung im Wesentlichen parallel zur Werk

zeuglängsachse des Rotationswerkzeugs ausgerichtet ist, um die Stirnseite des Rotationswerkzeugs aufzunehmen. Unter einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung ist zu verste hen, dass der Winkel zwischen der Hauptachse bzw. optischen Achse der Erfassungseinrichtung und der Längsachse des Ro tationswerkzeugs vorzugsweise um maximal 15 Grad oder maxi mal 10 Grad oder maximal 5 Grad von der parallelen Ausrich tung abweicht. [0033] Das Aufnehmen der Erfassungsdaten erfolgt bei Ro tationswerkzeugen des zweiten Werkzeugtyps vorzugsweise derart, dass die Hauptachse bzw. optische Achse der Erfas sungseinrichtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Werk zeuglängsachse des Rotationswerkzeugs ausgerichtet ist. Un ter einer im Wesentlichen rechtwinkligen Ausrichtung ist zu verstehen, dass der Winkel zwischen der Hauptachse bzw. op tischen Achse der Erfassungseinrichtung und der Längsachse des Rotationswerkzeugs vorzugsweise um maximal 15 Grad oder maximal 10 Grad oder maximal 5 Grad vom rechten Winkel ab weicht .

[0034] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschrei bung und die Zeichnungen. Nachfolgend werden Ausführungs beispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

[0035] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, sowie ein Rotationswerkzeug eines ersten Werkzeugtyps,

[0036] Figur la eine schematische Darstellung eines Ro tationswerkzeugs eines zweiten Werkzeugtyps und dessen Po sitionierung beim Aufnahmen von Erfassungsdaten ,

[0037] Figur 2 eine schematische Darstellung eines Schneidkörpers und dessen Position mit Ausrichtung bezüg lich eines Referenzkoordinatensystems und

[0038] Figur 3 eine beispielhafte Ausführungsform eines zu bearbeitenden Rotationswerkzeugs in einer perspektivi schen Darstellung,

[0039] Figur 4 eine schematische Darstellung eines Aus- führungsbeispiels eines Rotationswerkzeugs eines ersten Werkzeugtyps in einer Seitenansicht und

[0040] Figur 5 eine Draufsicht auf eine Stirnfläche des Rotationswerkzeugs aus Figur 4.

[0041] In Figur 1 ist eine Werkzeugmaschine 10 schema tisch nach Art eines Blockschaltbildes stark vereinfacht veranschaulicht, wobei es sich beispielsgemäß um eine kom binierte Schleif- und Erodiermaschine handelt. Die Werk zeugmaschine 10 weist eine Achsanordnung 11 auf, die we nigstens eine und vorzugsweise mehrere translatorische und/oder rotatorische Maschinenachsen aufweist. Mittels der Achsanordnung 11 können ein Maschinenwerkzeug 12 und ein zu bearbeitendes Rotationswerkzeug 13 relativ zueinander be wegt und/oder positioniert werden, um das Rotationswerkzeug 13 mittels des Maschinenwerkzeugs 12 zu bearbeiten. Die Werkzeugmaschine 10 weist eine Spanneinrichtung 14 auf, um das Rotationswerkzeug einzuspannen. Während der Bearbeitung bleibt das Rotationswerkzeug 13 in der Spanneinrichtung 14 eingespannt .

[0042] Das Maschinenwerkzeug 12 weist beim Ausführungs beispiel ein Schleifwerkzeug 16 oder ein Erodierwerkzeug 17 auf. Die Art des Werkzeugs hängt davon ab, ob es sich bei der Maschine um eine Schleifmaschine, eine Erodiermaschine oder eine kombinierte Schleif- und Erodiermaschine handelt. Das Maschinenwerkzeug 12 und beispielsgemäß das Schleif werkzeug 16 bzw. das Erodierwerkzeug 17, kann durch eine Maschinenspindel 18 um eine Spindelachse S antreibbar sein. Ein Erodierwerkzeug 17 kann während der Bearbeitung des Ro tationswerkzeugs 13 um die Spindelachse S rotierend ange trieben werden oder alternativ Stillstehen.

[0043] Die Achsanordnung 11 weist beispielsgemäß mehrere translatorische und rotatorische Achsen auf, so dass eine Relativbewegung zwischen der Spanneinrichtung 14 bzw. einem darin eingespannten Rotationswerkzeug 13 und dem Maschinen werkzeug 12 in bis zu drei linearen Freiheitsgraden x, y, z und bis zu drei rotatorischen Freiheitsgraden rx, ry, rz möglich ist. Welche der Maschinenachsen bzw. der translato rischen oder rotatorischen Freiheitsgrade dabei für die Be wegung der Spanneinrichtung 14 oder des Maschinenwerkzeugs 12 eingerichtet ist, hängt von der konkreten Bauform der Werkzeugmaschine 10 ab und kann variieren.

[0044] Zur Ansteuerung der Achsanordnung 11 weist die Werkzeugmaschine 10 eine Steuereinrichtung 25 auf. Die Steuereinrichtung 25 ist mit der Achsanordnung 11 sowie ei ner Bedienschnittstelle 26 kommunikationsverbunden. Die Be dienschnittstelle 26 ist dazu eingerichtet, Eingaben einer Bedienperson an die Steuereinrichtung 25 zu übermitteln und der Bedienperson Informationen über den Status der Werk zeugmaschine 10 anzuzeigen. Bei solchen Informationen kann es sich beispielsweise um aktuelle Einstellungen, den aktu ellen Betriebszustand der Maschine, den Ablauf eines Ma schinenprogramms, etwaige Fehler, usw. handeln.

[0045] Die Werkzeugmaschine 10 weist außerdem eine be rührungslos arbeitende Erfassungseinrichtung 27 auf, die beispielsgemäß von einer Kamera 27a gebildet ist. Alterna tiv oder zusätzlich kann die Erfassungseinrichtung 27 auch einen Scanner oder eine andere berührungslos arbeitende Er fassungseinheit aufweisen.

[0046] Die Erfassungseinrichtung 27 und beispielsgemäß Kamera 27a ist dazu eingerichtet, Erfassungsdaten, bei spielsgemäß wenigstes ein Bild B des in einem Erfassungsbe reich 28 der Erfassungseinrichtung 27 bzw. der Kamera 27a angeordneten Rotationswerkzeugs 13 aufzunehmen und an die Steuereinrichtung 25 zu übermitteln. Dazu ist die Kamera 27a mit der Steuereinrichtung 25 kommunikationsverbunden. Die Steuereinrichtung 25 ist dazu eingerichtet, die Kamera 27a zur Aufnahme wenigstens eines Bildes B anzusteuern und die Bilddaten eines empfangenen Bildes B auszuwerten. Hier zu führt die Steuereinrichtung 25 entsprechende Bildauswer- teverfahren durch, beispielsweise um Kanten oder Flächen des Rotationswerkzeugs 13 im aufgenommenen Bild B zu iden tifizieren. Das aufgenommene Rotationswerkzeug 13 wird im Bild in Bezug auf ein Referenzkoordinatensystem K darge stellt, das durch die Kamera 27a definiert ist.

[0047] Die Kamera 27a ist vorzugsweise außerhalb des Ar beitsbereichs der Werkzeugmaschine 10 angeordnet. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Kamera 27a fest angeordnet, beispielsweise außen an einer Verklei dung oder einem Maschinengestell der Werkzeugmaschine 10 oder an einem Gestell eines Roboters oder einer Transfer einrichtung. Die Kamera 27a kann auch an anderen Stellen außerhalb des Arbeitsbereichs beweglich oder unbeweglich angeordnet sein.

[0048] Die Werkzeugmaschine 10 kann optional außerdem eine Tasteinrichtung 29 aufweisen. Die Tasteinrichtung 29 ist dazu eingerichtet, das Rotationswerkzeug 13 an einer oder mehreren Antaststellen berührend oder berührungslos anzutasten, um die exakte Position der Antaststelle bezüg lich eines Maschinenkoordinatensystems M der Werkzeugma schine zu ermitteln (Figuren 2 und 3) . Die Tasteinrichtung 29 kann bei der Bearbeitung von Rotationswerkzeugen eines bestimmten Werkzeugtyps vorteilhaft sein und wird für ande re Werkzeugtypen des Rotationswerkzeugs nicht benötigt.

[0049] Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Tasteinrichtung 29 ist ein Tastelement 30, beispiels- weise ein Taststift, vorhanden, an dessen freiem Ende ein Tastkörper 31 angeordnet ist. Der Tastkörper 31 kann bei spielsweise durch eine Tastkugel gebildet sein. Wenn der Tastkörper 31 in Kontakt mit einem Objekt, beispielsweise dem Rotationswerkzeug 13 gelangt, wird dieser Kontakt durch die Tasteinrichtung 29 erfasst und ein entsprechendes Tast signal T, das den Kontakt anzeigt, an die Steuereinrichtung 25 übermittelt. Dazu ist die Tasteinrichtung 29 mit der Steuereinrichtung 25 kommunikationsverbunden.

[0050] Alternativ zu der dargestellten Tasteinrichtung 29 kann auch eine berührungslos arbeitende Tasteinrichtung verwendet werden. Die Tasteinrichtung 29 kann beispielswei se optisch arbeiten und Objekte in einem Erfassungsbereich der Tasteinrichtung detektieren, um deren Position zu be stimmen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Tasteinrichtung 29 die Annäherung an ein Objekt erfasst, ohne dies tatsächlich zu berühren und dadurch die Position des Objekts zu bestimmen.

[0051] Wie es in Figur 1 schematisch veranschaulicht ist, befindet sich die Tasteinrichtung 29 beim Ausführungs beispiel an der Maschinenspindel 18 und kann über eine Ma schinenachse der Achsanordnung 11 gemeinsam mit der Maschi nenspindel 18 und dem Maschinenwerkzeug 12 relativ zur Spanneinrichtung 14 bewegt und positioniert werden. Alter nativ zu dieser Ausführungsform ist es auch möglich, die Tasteinrichtung 29 relativ zu einem Maschinengestell oder einem Maschinenbett feststehend anzuordnen und die Span neinrichtung 14 zum Antasten des Rotationswerkzeugs 13 re lativ zur Tasteinrichtung 29 zu bewegen.

[0052] Das Rotationswerkzeug 13 hat einen Werkzeugkörper 34, der sich entlang einer Werkzeuglängsachse L erstreckt. Die Werkzeuglängsachse L bildet die Rotationsachse des Ro- tationswerkzeugs 13, wenn dieses zur Bearbeitung eines Werkstücks rotierend angetrieben wird. Am oder integriert im Werkzeugkörper 34 sind einer oder, wie bei den veran schaulichten Ausführungsbeispielen, mehrere Schneidkörper 35 angeordnet. An den Schneidkörpern 35 sind Schneidkanten vorhanden oder sollen Schneidkanten freigelegt bzw. bear beitet werden.

[0053] In den Figuren 4 und 5 ist ein Rotationswerkzeug 13 eines ersten Werkzeugtyps 13a veranschaulicht. Bei die sem ersten Werkzeugtyp 13a ist der wenigstens eine

Schneidkörper 35 als Einsatz 50 in den Werkzeugkörper 34 derart integriert, dass die Ränder und Kanten des wenigs tens einen Schneidkörpers 35 keine mit der Tasteinrichtung 29 durch Berührung antastbare Kante bilden, solange das Ro tationswerkzeug 13 noch einen unbearbeiteter Rohling dar stellt und nicht fertig hergestellt ist. Die Figuren 4 und 5 zeigen den Rohling (Rotationswerkzeug 13 des ersten Werk zeugtyps 13a) , bei dem die Schneidkanten mittels der Werk zeugmaschine 10 freigelegt bzw. entsprechend der gewünsch ten Sollgeometrie bearbeitet werden müssen.

[0054] Der Rohling des Rotationswerkzeugs 13 des ersten Werkzeugtyps 13a weist an der Stirnseite 13a wenigstens ei nen und beispielsgemäß zwei Schneidkörper 35 auf, die sozu sagen stirnseitige Schneidkörper 35s bilden Bei dem noch nicht fertig bearbeiteten Rohling sind diese stirnseitigen Schneidkörper 35s derart in den Werkzeugkörper 34 inte griert, dass sie mit der berührend arbeitenden Tasteinrich tung 29 nicht angetastet werden können.

[0055] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Ro tationswerkzeugs 13 eines zweiten Werkzeugtyps 13b (Figuren la und 3) , sind die Schneidkörper 35 als Schneidplatten ausgebildet und an entsprechenden Trägerflächen außen am Werkzeugkörper 34 befestigt, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Lötverbin dung. Die Positionierung der Schneidkörper 35 an dem Werk zeugkörper 34 kann deswegen einer verhältnismäßig großen Toleranz unterworfen sein, so dass die tatsächlichen Posi tionen und Ausrichtungen der Schneidkörpern 35 nicht exakt mit Sollpositionen und Sollausrichtungen übereinstimmen. Diese Toleranz erschwert die Bearbeitung der Schneidkörpern 35 durch das Maschinenwerkzeug 12, um an den Schneidkörpern 35 eine vorgegebene Sollgeometrie zu erzeugen. Die herzu stellende Sollgeometrie ist in der Steuereinrichtung 25 o- der einem damit verbundenen Speicher abgelegt.

[0056] Die Werkzeugmaschine 10 weist außerdem eine Grei feinrichtung 36 auf. Die Greifeinrichtung 36 ist dazu ein gerichtet, das Rotationswerkzeug 13 zu bewegen und/oder zu Positionieren. Die Ausgestaltung der Greifeinrichtung 36 kann auf viele verschiedene Arten erfolgen. Bei dem in Fi gur 1 schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel hat die Greifeinrichtung 36 einen Greifarm 37 mit einem oder mehreren Gelenken und/oder rotatorischen Achsen. An einem Ende ist der Greifarm 37 befestigt, beispielsweise am Ma schinengestell oder am Untergrund, auf dem die Werkzeugma schine 10 aufgestellt ist oder an einer Basis oder einem Sockel der Greifeinrichtung 26. Das entgegengesetzte freie Ende des Greifarms 37 weist einen Greifer 38 auf, mittels dem die Greifeinrichtung 26 ein Objekt greifen, aufnehmen und bewegen kann. Beispielsgemäß kann der Greifer 38 dazu eingerichtet sein, den Werkzeugkörper 34 zu ergreifen, um das Rotationswerkzeug 13 zu bewegen und zu positionieren.

[0057] Beispielsgemäß ist die Greifeinrichtung 36 dazu eingerichtet, das Rotationswerkzeug 13 im Erfassungsbereich 28 der Erfassungseinrichtung 27 bzw. der Kamera 27a zu po sitionieren, so dass die Hauptachse der Erfassungseinrich- tung 27 bzw. die optische Achse H der Kamera 27a im Wesent lichen parallel oder rechtwinklig zur Werkzeuglängsachse L des Rotationswerkzeugs 13 ausgerichtet ist. Der Winkel zwi schen der optischen Achse H der Kamera 27a und der Werk zeuglängsachse L kann bis zu 15 Grad oder bis zu 10 Grad oder bis zu 5 Grad vom von der parallelen oder rechtwinke ligen Ausrichtung abweichen. Es ist dabei zu beachten, dass sich die optische Achse H und die Längsachse L nicht de ckungsgleich sein müssen bzw. sich nicht schneiden müssen, sondern auch versetzt zueinander angeordnet sein können.

Der Versatz sollte möglichst klein gehalten werden.

[0058] Bei dem Rotationswerkzeug 13 des ersten Werk zeugtyps 13a, der wenigstens einen in die Stirnfläche 13a integrierten Schneidkörper 35 aufweist, wird zumindest ein Bild B oder genau ein Bild B mit Blick auf die Stirnseite 13a aufgenommen (Figur 1) . Das zu dem Rotationswerkzeug 13 gehörende Werkzeugkoordinatensystem W hat dabei eine vorge gebene Ausrichtung gegenüber dem Referenzkoordinatensystem K, das durch die Kamera 27a definiert wird. Das Rotations werkzeug 13 kann anschließend in die Spanneinrichtung 14 eingesetzt werden. Dabei wird eine vorgegebene Relativaus richtung zwischen dem Werkzeugkoordinatensystem W und dem Referenzkoordinatensystem K eingehalten. Bei dem in Figur 1 schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird das Rotationswerkzeug 13 nach dem Aufnehmen eines Bildes B um 90 Grad gekippt, so dass anschließend die Werkzeuglängsach se L entlang der Drehachse D der Spanneinrichtung 14 ange ordnet ist. Nach dem Aufnehmen des Bildes B bis zum Ein spannen des Rotationswerkzeugs 13 wird das Rotationswerk zeug 13 jedenfalls nicht um seine Werkzeuglängsachse L ge dreht oder mit einem vorgegebenen, bekannten Drehwinkel um seine Werkzeuglängsachse L gedreht. Somit ist der Steuer einrichtung 25 ein Zusammenhang zwischen dem Referenzkoor dinatensystem K und dem Werkzeugkoordinatensystem W be- kannt . Beispielsgemäß ist die Kamera 27a gegenüber dem Ma schinenkoordinatensystem M ortsfest angeordnet, so dass die Zuordnung vom Referenzkoordinatensystem K und dem Maschi nenkoordinatensystem M bekannt ist. Das Maschinenkoordina tensystem M kann bei einem Ausführungsbeispiel auch iden tisch sein mit dem Referenzkoordinatensystem K.

[0059] Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann die Kamera 27a durch die Greifeinrichtung 36 bewegt werden. Es ist dann zum Beispiel möglich, das Rotationswerkzeug 13 zu nächst in der Spanneinrichtung 14 einzuspannen und mittels der Kamera 27a in der eingespannten Position ein Bild B aufzunehmen. Dazu wird die Kamera 27a in einer vorgegebenen Relativausrichtung gegenüber dem Maschinenkoordinatensystem M positioniert, so dass anschließend anhand der Bildauswer tung die Position des wenigstens einen Schneidkörpers 35 ermittelt werden kann.

[0060] Anhand des wenigstens einen Bildes B wird die La ge des wenigstens einen Schneidkörpers 35 durch ein Bild verarbeitungsverfahren ermittelt. Bei der nachfolgenden Be arbeitung bzw. Fertigstellung des Rotationswerkzeugs 13 des ersten Werkzeugtyps 13a kann die Position und Ausrichtung des wenigstens einen Schneidkörpers 35 berücksichtigt wer den .

[0061] Wird alternativ zu der Kamera 27a eine andere Er fassungseinrichtung 27 verwendet müssen die aufgenommenen Erfassungsdaten eine Erkennung oder Ermittlung einer oder mehrerer Übergangsstellen zwischen dem wenigstens einen Schneidkörper 35 und dem Werkzeugkörper 36 ermöglichen.

Wird z.B. ein Licht oder eine andere Welle abstrahlende Er fassungseinrichtung 27 verwendet, können die unterschiedli chen Reflexions- bzw. Absorptionseigenschaften des wenigs tens einen Schneidkörpers 35 und des Werkzeugkörper 36 zur Ermittlung der Übergangsstellen verwendet werden.

[0062] Sind in der Steuereinrichtung 25 Konstruktionsda ten des Rotationswerkzeugs 13 vorhanden, beispielsweise weil das Rotationswerkzeug 13 mittels der Werkzeugmaschine 10 im Rahmen dessen Herstellung bearbeitet werden soll, ge nügt das Ermitteln der Lage einer Kante und/oder Fläche und/oder Ecke eines Schneidkörpers 35. Zumindest müssen nicht sämtliche Schneidkörperpositionen ermittelt werden. Die Konstruktionsdaten können als A-priori-Wissen verwendet werden, um anhand der bekannten Position eines oder auch mehrerer der Schneidkörper 35 die Positionen der anderen Schneidkörper 35 zu berechnen.

[0063] Bei dem in den Figuren la und 3 veranschaulichten zweiten Werkzeugtyp 13b sind die Schneidkörper 35 durch Schneidplatten gebildet, die zugänglich und berührend an tastbar am Werkzeugkörper 34 angeordnet sind. Beispielswei se kann der Werkzeugkörper 34 in seinem Umfangsbereich Trä gerflächen aufweisen, auf denen die als Schneidplatten aus geführte Schneidkörper 35 befestigt sind.

[0064] Die Aufnahme des wenigstens einen Bildes B er folgt bei dem Rotationswerkzeug 13 des zweiten Werkzeugtyps 13b rechtwinklig zur Werkzeuglängsachse L. Idealerweise schneiden sich die Werkzeuglängsachse L und die optische Achse H der Kamera 27a bei der Aufnahme des wenigstens ei nen Bildes B rechtwinklig. Es ist möglich, eine Reihe von Bildern B aufzunehmen und das Rotationswerkzeug 13 dabei in der Ebene rechtwinklig zur optischen Achse der Kamera 27a zu bewegen und/oder die Werkzeuglängsachse L relativ zur optischen Achse H der Kamera 27a zu kippen. Aus einer sol chen Bildfolge kann durch Bilderkennungsverfahren das Bild B ausgewählt werden, bei dem der Versatz zwischen der Werk zeuglängsachse L und der optischen Achse H am geringsten ist und der Winkel zwischen der Längsachse L und der opti schen Achse H (projiziert in eine gemeinsame Ebene) die ge ringste Abweichung gegenüber einem rechten Winkel hat. We nigstens ein Bild oder eine Bildfolge kann bei unterschied lichen Drehlagen des Rotationswerkzeugs 13 um die Werk zeuglängsachse L aufgenommen werden. Vorzugsweise werden zumindest so viele Bilder B aufgenommen, dass jeder

Schneidkörper 35 des Rotationswerkzeugs 13 in zumindest ei nem Bild B aufgenommen ist.

[0065] Parallel zur Werkzeuglängsachse L (hier: z- Richtung) hat jeder Schneidkörper 35 beim zweiten Werkzeug typ 13b zwei mit Abstand zueinander angeordnete Kanten, nämlich eine erste Kante 45 und auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Kante 46. Zwischen der ersten Kante 45 und der zweiten Kante 46 erstreckt sich eine Fläche 47 der Schneidkörper 35, die vorzugsweise eine ebene Fläche dar stellt. Die erste Kante 45 und die zweite Kante 46 sind je weils über eine Außenkante 48 und eine Innenkante 49 mitei nander verbunden. Die Fläche 47 wird durch die erste Kante 45, die zweite Kante 46, die Außenkante 48 und die Innen kante 49 begrenzt. Die Fläche 47 weist von einer Trägerflä che des Werkzeugkörpers 34 weg, auf der die Schneidkörper 35 durch Löten oder eine andere Stoffschlüssige Verbindung befestigt ist. Bei dem in Figur 3 veranschaulichten Ausfüh rungsbeispiel des Rotationswerkzeugs 13 kann durch Auswer tung der Bilder ein erster Koordinatenwert zl und ein zwei ter Koordinatenwert z2 für jeden Schneidkörper 35 ermittelt werden. Der erste Koordinatenwert zl beschreibt die Positi on der ersten Kante 45 in einer z-Richtung parallel zur Werkzeuglängsachse L und der zweite Koordinatenwert z2 be schreibt die Position der zweiten Kante 46 in z-Richtung parallel zur Werkzeuglängsachse L in Bezug auf das Refe renzkoordinatensystems K. Somit ist durch die Erfassung des wenigstens einen Bildes B die ungefähre Position der ersten Kante 45 und der zweiten Kante 46 bekannt.

[0066] Das Rotationswerkzeug 13 wird nach den Aufnahmen des wenigstens einen Bildes B in die Spanneinrichtung 14 eingesetzt. Anschließend können die Schneidkörper 35 einge setzt werden.

[0067] Unter Verwendung des ersten Koordinatenwertes zl und des zweiten Koordinatenwertes z2, die durch die Bild auswertung ermittelt wurden, kann die Steuereinrichtung 25 mehrere Antaststellen Al bis A3 innerhalb der Fläche 47 er mitteln. Beispielsgemäß können in der Fläche 47 drei An taststellen Al, A2, A3 vorgesehen sein, um die Ausrichtung der Fläche 47 relativ zum Maschinenkoordinatensystem M be stimmen zu können (Fig. 2) . Zusätzlich ist es auch möglich, eine vierte Antaststelle A4 an der ersten Kante 45 und/oder eine fünfte Antaststelle A5 an der zweiten Kante 46

und/oder eine sechste Antaststelle A6 an der Außenkante 48 anzutasten, um die Positionen der betreffenden Kanten 45 bzw. 46 bzw. 48 mit einer höheren Genauigkeit zu ermitteln. Anhand des Antastens an der vierten Antaststelle A4 kann ein genauerer erster Koordinatenwert zl* und durch das An tasten an der fünften Antaststelle A5 ein genauerer zweiter Koordinatenwert z2* ermittelt werden.

[0068] Anhand einer oder mehrerer Antaststellen A1-A5 kann außerdem ein erster Winkelkoordinatenwert l und opti onal ein zweiter Winkelkoordinatenwert OL2 ermittelt werden, der den Drehwinkel der Fläche 47 oder der ersten Kante 45 oder der zweiten Kante 46 um eine Bezugsebene angibt, die sich entlang der Werkzeuglängsachse L erstreckt und die beispielsweise durch die x-Achse und die z-Achse des Refe renzkoordinatensystems K aufgespannt ist. Wenn die Fläche 47 parallel zu dieser Bezugsebene ausgerichtet ist, genügt das Ermitteln eines Winkelkoordinatenwertes. Die Fläche 47 kann gegenüber dieser Bezugsebene auch geneigt sein, so dass zur Beschreibung der Lage der Fläche 47 zwei Winkelko ordinatenwerte l, 2 ermittelt werden können.

[0069] Außerdem wird zumindest ein Radialkoordinatenwert r ermittelt, der den Abstand zumindest einer Stelle auf der Außenachse 48 von der Werkzeuglängsachse L beschreibt. Dies kann beispielsweise die Stelle sein, an der die Außenkante 48 und die erste Kante 45 einen Eckpunkt bilden.

[0070] Das in den Figuren 4 und 5 schematisch darge stellte Ausführungsbeispiel des ersten Werkzeugtyps 13a des Rotationswerkzeugs 13, hat zwei Schneidkörper an der Stirn seite 13s des Rotationswerkzeugs 13, die in entsprechenden Aussparungen des Werkzeugkörpers 34 angeordnet sind und als stirnseitige Schneidkörper 35s bezeichnet werden können. Außerdem weist das Rotationswerkzeug 13 Einsätze 50 auf, die durch spiralförmig verlaufend in den Werkzeugkörper 34 integrierte Schneidkörper 35 gebildet sind und als Venen bezeichnet werden. Bei dem in den Figuren 4 und 5 veran schaulichten Rohling des Rotationswerkzeugs 13 schließen die Einsätze 50 mit der Mantelfläche des Werkzeugkörpers 34 ab, so dass sie nicht durch Antasten erfassbar sind.

Gleichermaßen schließen die stirnseitigen Schneidkörper 35s mit der Stirnseite und/oder der Mantelfläche des Werkzeug körpers 34 ab, dass ein berührendes Antasten nicht möglich ist .

[0071] Das in den Figuren 4 und 5 gezeigte Rotations werkzeug 13 soll durch Schleifen und/oder Erodieren mit Spannuten, Freiräumen, Schneidkanten, usw. versehen werden, beispielsweise um einen Spiralbohrer mit stirnseitigen Schneidkörpern 35s und umfangsseitigen Schneidkörpern her zustellen. Vorzugsweise wird dabei der Werkzeugkörper 34 zunächst durch Schleifen bearbeitet und die Sollgeometrie anschließend in derselben Aufspannung durch Erodieren fer tig bearbeitet. Dies hat den Vorteil, dass ein sehr effizi entes Herstellen erreicht wird. Beim Schleifen kann im Ver gleich zum Erodieren in derselben Zeit ein größerer Materi alabtrag erfolgen. Allerdings muss sichergestellt sein, dass das Schleifwerkzeug 16 nicht in Kontakt mit den

Schneidkörpern 35 gelangt, da ansonsten eine Beschädigung des Schleifwerkzeugs 16 erfolgt. Daher ist es wichtig, die Position der Schneidkörper 35 zu kennen.

[0072] Der Spiralwinkel, der die Einsätze 50 bildenden Schneidkörper 35 und deren Relativposition zu den stirnsei tigen Schneidkörpern 35s ist in der Steuereinrichtung 25 bekannt, da diese Daten für die Bearbeitung des Rotations werkzeugs 13 bei dessen Herstellung erforderlich sind. Die stirnseitigen Schneidkörper 35s haben jeweils eine erste Kante 45 und in Umfangsrichtung um die Werkzeuglängsachse L mit Abstand dazu eine zweite Kante 46. Gegenüber einer Be zugsebene, die sich entlang der Werkzeuglängsachse L er streckt und beispielsgemäß durch die z-Achse und die y- Achse des Werkzeugkoordinatensystems W aufgespannt ist, kann anhand des wenigstens einen Bildes B ein erster Win kelkoordinatenwert al ermittelt werden, der die Winkellage der ersten Kante 45 relativ zur Bezugsebene angibt (Figur 5) . Zusätzlich oder alternativ kann ein zweiter Winkelkoor dinatenwert a2 ermittelt werden, der die Winkellage der zweiten Kante 46 desselben stirnseitigen Schneidkörpers 35s relativ zur Bezugsebene angibt. Der erste und/oder der zweite Winkelkoordinatenwert l, a2 kann für eine oder meh rere oder alle stirnseitigen Schneidkörper 35s ermittelt werden

[0073] Zur Bestimmung der Winkelkoordinatenwerte al, a2 der stirnseitigen Schneidkörper 35s genügt vorzugsweise das Aufnehmen eines einzigen Bildes B auf die Stirnseite 13s des Rotationswerkzeugs 13.

[0074] Vorzugsweise wird das Rotationswerkzeug 13 mit tels der Greifeinrichtung 36 im Erfassungsbereich 28 der Kamera 27a positioniert und wenigstens oder genau ein Bild aufgenommen (Figur 1) . Dadurch ergibt sich zunächst die La ge des wenigstens einen Schneidkörpers relativ zu dem durch die Kamera 27a definierten Referenzkoordinatensystem K. An schließend wird das Rotationswerkzeug 13 des ersten Werk zeugtyps 13a unter Einhaltung einer vorgegebenen Relativ ausrichtung zwischen dem Referenzkoordinatensystem K, dem Werkzeugkoordinatensystem W und dem Maschinenkoordinaten system M in die Spanneinrichtung 14 eingesetzt. Somit ist der Steuereinrichtung die aktuelle Drehlage zumindest einer der Kanten 45, 46 von wenigstens einer der stirnseitigen Schneidkörper 35s in Bezug auf das Maschinenkoordinatensys tem M bekannt. Daraus ergibt sich auch die Lage der bei spielsgemäß vorhandenen Venen bzw. Einsätze 50 und/oder an derer Schneidkörper 35, beispielsweise aus Konstruktionsda ten zur Herstellung des Rotationswerkzeugs 13, die in der Steuereinrichtung vorliegen. Die Steuereinrichtung 25 kann die Spanneinrichtung 14 ansteuern, um das eingespannte Ro tationswerkzeug 13 in eine Ausgangsdrehlage für die Bear beitung mit dem Schleifwerkzeug 16 zu bringen. Die Span neinrichtung 14 kann vorzugsweise über eine rotatorische Achse rz der Achsanordnung 11 rotatorisch angetrieben wer den, wobei die Werkzeuglängsachse L des eingespannten Rota tionswerkzeugs 13 mit einer Drehachse D der Spanneinrich tung 14 zusammenfällt (Figur 1) .

[0075] Durch das Ansteuern der Drehlage der Spannein richtung 14 um die Drehachse D vor und/oder während der Be arbeitung des Rotationswerkzeugs 13 kann sichergestellt werden, dass das Schleifwerkzeug 16 nicht in Kontakt mit harten stirnseitigen Schneidkörpern 35s bzw. umfangsseiti- gen Schneidkörpern (Einsätze 50) gelangt. Vorzugsweise wird das Material des Werkzeugkörpers 34 zur Bildung von Spannu ten zunächst soweit wie möglich durch das Schleifwerkzeug 16 entfernt. Anschließend wird in derselben Aufspannung mittels des Erodierwerkzeugs 17 das Rotationswerkzeug 13 weiter bearbeitet, um die gewünschte Sollgeometrie zu er reichen. Die die Einsätze 50 bildenden Schneidkörper 35 werden im Umfangsbereich durch das Erodierwerkzeug 17 frei gelegt und/oder bearbeitet. Auch die stirnseitigen

Schneidkörper 35s können mittels des Erodierwerkzeugs 17 zur Herstellung der Sollgeometrie bearbeitet werden.

[0076] Mit Hilfe der Erfindung können unterschiedliche Werkzeugtypen 13a, 13b von Rotationswerkzeugen 13 herge stellt bzw. nachbearbeitet werden. Die Schneidkörper 35,

35s können auf Trägerflächen des Werkzeugkörpers 34 ange ordnet oder durch Sintern oder ein anderes geeignetes Ver fahren im Werkzeugkörper 34 integriert sein.

[0077] Mittels einer Kamera 27a kann wenigstens ein Ko ordinatenwert zl, z2, l, 2 eines Schneidkörpers 35, 35s erfasst und an die Steuereinrichtung 25 übermittelt werden. Dieser wenigstens eine Koordinatenwert zl, z2, l, a2 kann in der Steuereinrichtung 25 für das weitere Verfahren ver wendet werden. Entweder kann dieser auf Basis des wenigs tens einen Bildes B ermittelte Koordinatenwert unmittelbar bei der Bearbeitung des Rotationswerkzeugs 13 berücksich tigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann dieser auf Ba sis des wenigstens einen Bildes B ermittelte, wenigstens eine Koordinatenwert zl, z2, al, a2 verwendet werden, um wenigstens einen weiteren Koordinatenwert zu ermitteln, insbesondere unter Verwendung einer Tasteinrichtung 29. Das Antasten von Schneidkörpern 35 kann nur bei solchen Rotati onswerkzeugen 13 erfolgen, bei denen die Schneidkörper 35 Kanten haben, die mittels der Tasteinrichtung 29 ausrei- chend genau angetastet werden können.

Bezugszeichenliste :

10 Werkzeugmaschine

11 Achsanordnung

12 Maschinenwerkzeug

13 Rotationswerkzeug

13a erster Werkzeugtyp

13b zweiter Werkzeugtyp

13s Stirnseite des Rotationswerkzeugs

14 Spanneinrichtung

16 Schleifwerkzeug

17 Erodierwerkzeug

18 Maschinenspindel

25 Steuereinrichtung

26 Bedienschnittstelle

27 Erfassungseinrichtung

27a Kamera

28 Erfassungsbereich

29 Tasteinrichtung

30 Tastelement

31 Tastkörper

34 Werkzeugkörper

35 Schneidkörper

35s stirnseitiger Schneidkörper

36 Greifeinrichtung

37 Greifarm

38 Greifer

45 erste Kante

46 zweite Kante

47 Fläche 48 Außenkante

49 Innenkante

50 Einsatz cxl erster Winkelwert

2 zweiter Winkelwert

Al erste Antaststelle

A2 zweite Antaststelle

A3 dritte Antaststelle

A4 vierte Antaststelle

A5 fünfte Antaststelle

H optische Achse

K Referenzkoordinatensystem

L Werkzeuglängsachse

M Maschinenkoordinatensystem r Radialkoordinatenwert

S Spindelachse

T Tastsignal

W Werkzeugkoordinatensystem

zl erster Koordinatenwert

zl* genauerer erster Koordinatenwert z2 zweiter Koordinatenwert

z2* genauerer zweiter Koordinatenwert