Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, welche wenigstens eine Vorschubachse mit Achsüberwachung aufweist, sowie eine Werkzeugmaschine, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens.

Werkzeugmaschinen und Verfahren zum Betreiben von Werkzeugmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bekannt sind NC (Numerical Control)- und CNC (Computerized Numerical Control)-Werkzeugmaschinen, welche basierend auf einem Steuerungsprogramm Befehle nacheinander abarbeiten, um unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück auszuführen. Hierbei sind gesteuerte Vorschubachsen an der Werkzeugmaschine vorgesehen, um eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück für die Bearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen. Die bekannten Werkzeugmaschinen haben sich in der Praxis grundsätzlich bewährt, jedoch existieren Anwendungsfälle, bei denen eine hochgenaue Bearbeitung gewünscht wird oder bei denen Werkzeugverschleiß zu unerwünschten Verschlechterungen der Bearbeitungsergebnisse oder sogar Werkzeugbruch führt. Außerdem kann eine falsche Programmierung der Maschine zu einer Kollision mit erheblichem Maschinenschaden führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine sowie eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher Durchführbarkeit eine signifikante Verbesserung einer Genauigkeit einer Bearbeitung eines Werkstücks ermöglicht und insbesondere eine Überwachung von Schwingungen des Werkzeugs, eine Überwachung des Werkzeugverschleißes oder eine Vermeidung von Werkzeugbruch ermöglicht. Außerdem soll es erfindungsgemäß möglich sein, im Falle einer Kollision in der Maschine den Schaden zu begrenzen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass eine hochgenaue und insbesondere verschleißüberwachte und/oder Werkzeugbruch vermeidende, Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeug möglich ist. Im Falle einer Kollision in der Maschine beispielsweise auf Grund einer falschen Programmierung kann ein möglicher Schaden deutlich vermindert werden. Ein besonders großer Vorteil ergibt sich hierbei, wenn ein Werkstück mehrmals nacheinander hergestellt werden muss. Das erfindungsgemäße Verfahren verbessert dabei eine Ansteuerung von Achsen der Werkzeugmaschine, was zu einer signifikanten Verbesserung einer Maßgenauigkeit eines hergestellten Werkstücks führt. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt des Erfassens eines Ist-Stroms eines elektrischen Antriebs einer Vorschubachse. Erfindungsgemäß werden hierbei unter dem Begriff „Vorschubachse“ sowohl Linearachsen, insbesondere eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z- Achse, verstanden sowie auch Rotationsachsen, insbesondere eine A-Achse, die um die X- Achse rotiert und/oder eine C-Achse, die um die Z-Achse rotiert. Somit ist das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für dreiachsige Werkzeugmaschinen als auch für vierachsige Werkzeugmaschinen sowie auch für fünfachsige Werkzeugmaschinen verwendbar. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Vergleichens des erfassten Ist- Stroms mit einem berechneten, erwarteten Soll-Strom. Der erwartete Soll-Strom ist dabei aus einem mechanisch-elektrischen Modell, dessen Parameter durch Verfahren des Werkzeugs und/oder des Werkstücks ohne Bearbeitung des Werkstücks über den Verfahrbereich der Achse ermittelt wurden, berechnet.

Zusätzlich oder alternativ kann der zu erwartende Soll-Strom, der ohne eine Bearbeitung des Werkstücks auftreten würde, auch aufgrund von hinterlegten Eigenschaften der Werkzeugmaschine berechnet werden. Hierbei werden insbesondere als Eigenschaften der Werkzeugmaschine die zu bewegende Masse, eine vorhandene innere Reibung der Werkzeugmaschine, insbesondere innerhalb der Achsen der Werkzeugmaschine, und vorzugsweise weiterer äußerer Parameter berücksichtigt. Dabei kann auch berücksichtigt werden, dass die Reibung und andere Eigenschaften der Werkzeugmaschine für verschiedene Positionen der Achse unterschiedlich sind.

Positionsabhängige Eigenschaften sind hier beispielsweise Kraftwelligkeiten elektrischer Motoren oder Kräfte durch elastische Verformungen von Bauteilen wie Achsabdeckungen.

In einem nächsten Schritt wird eine Differenz zwischen dem erwarteten Soll-Strom und dem erfassten Ist-Strom berechnet und basierend auf der berechneten Differenz eine Bearbeitungskraft bestimmt, welche in Richtung der Vorschubachse wirkt. Nachdem die Bearbeitungskraft in Richtung der Vorschubachse bestimmt wurde, wird die Bearbeitungskraft mit einem ersten Grenzwert für die Bearbeitungskraft verglichen. Bei Überschreiten des ersten Grenzwerts erfolgt ein Anpassen von Drehzahl und/oder Vorschub (der Bahngeschwindigkeit) des Werkzeugs relativ zum Werkstück. Somit kann während einer Bearbeitung des Werkstücks durch das Werkzeug durch die erfindungsgemäße Achsregelung unmittelbar Einfluss auf die Werkstückbearbeitung genommen werden.

Die Berechnung des Ist-Stroms und/oder des Soll-Stroms kann dabei in einer Steuerung der Werkzeugmaschine oder auch direkt in einer Achsregelungs-Steuerung erfolgen. Hierbei sind insbesondere die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der jeweiligen Vorschubachse der Werkzeugmaschine, z.B. die durch die Vorschubachse zu bewegende Masse, insbesondere einschl. eines Gewichts des Werkstücks, hinterlegt, so dass für eine erforderliche Geschwindigkeitsänderung der Vorschubachse eine Beschleunigung und daraus eine Beschleunigungskraft berechnet werden kann. Aus den erforderlichen Beschleunigungskräften lässt sich dann mithilfe von elektrischen Kennwerten des elektrischen Antriebs ein erforderlicher Motorstrom berechnen. Insbesondere bei Linearmotoren kann der erforderliche Motorstrom direkt berechnet werden. Bei Werkzeugmaschinen mit konventionellen Kugelrollspindelantrieben oder anderen mechanischen Übertragungselementen muss ein mechanisches Übersetzungsverhältnis des Antriebsstrangs berücksichtigt werden.

Vorzugsweise berücksichtigt das mechanisch-elektrische Modell zur Berechnung der Bearbeitungskraft eine zu bewegende Masse, insbesondere einschl. eines Gewichts des Werkstücks, und/oder eine Kraftwelligkeit des elektrischen Antriebs der Vorschubachse und/oder innere Reibkräfte der Werkzeugmaschine und/oder bei einer senkrechten Vorschubachse eine Belastung des elektrischen Antriebs durch die Schwerkraft.

Besonders bevorzugt wird nach einem Überschreiten des ersten Grenzwerts die Drehzahl und/oder der Vorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück so lange angepasst, z.B. abgesenkt, bis der erste Grenzwert für die Bearbeitungskraft wieder unterschritten ist.

Weiter bevorzugt wird nach einem Unterschreiten des ersten Grenzwerts die Drehzahl und/oder der Vorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück wieder so verändert, dass sich die Bearbeitungskraft wieder an den ersten Grenzwert annähert. Vorzugsweise wird die Bearbeitungskraft dabei möglichst nahe an den ersten Grenzwert, beispielsweise 98% des ersten Grenzwerts, angenähert.

Eine besonders genaue und Werkzeugbruch vermeidende Bearbeitung ist möglich, wenn für jedes Werkzeug der Werkzeugmaschine ein eigener erster Grenzwert dieses Werkzeugs in einer Datenbank gespeichert ist. Vorzugsweise ist der zweite Grenzwert für jedes Werkzeug ebenfalls individuell vorgegeben. Weiter bevorzugt ist für jedes Werkzeug ein Anpassungsgrenzwert vorgesehen, bis zu dem Drehzahl und/oder Vorschub angepasst werden dürfen. Wird durch die Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub der Anpassungsgrenzwert erreicht, wird die Bearbeitung abgebrochen, beispielsweise, weil nicht zu erwarten ist, dass durch eine weitere Absenkung von Drehzahl und/oder Vorschub die Bearbeitungskräfte weiter gesenkt werden können.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zweiter Grenzwert vorgesehen, welcher größer als der erste Grenzwert ist. Bei einem Überschreiten des zweiten Grenzwerts wird eine Bearbeitung durch die

Werkzeugmaschine sofort unterbrochen. Wenn die Bearbeitungskräfte diesen zweiten Grenzwert überschreiten, ist davon auszugehen, dass es sich nicht mehr um

Bearbeitungskräfte der vorgesehenen Bearbeitung handelt, sondern dass eine Kollision innerhalb der Werkzeugmaschine oder eine unerwünschte starke Abweichung von geeigneten Bearbeitungsparametern vorliegt.

Vorzugsweise wird bei Überschreiten des zweiten Grenzwerts die Werkzeugmaschine das Werkzeug relativ zum Werkstück ein kurzes Wegstück in einer Werkzeugbahn zurückfahren, um die Werkzeugmaschine freizufahren. Das Anhalten und Zurückfahren erfolgt vorzugsweise mit maximal möglicher Beschleunigung, um einen Schaden an der Werkzeugmaschine, dem Werkzeug und dem Werkstück möglichst klein zu halten. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Steuerung der Werkzeugmaschine versucht, gegen die sehr schnell ansteigende Bearbeitungskraft aus der Kollision zu regeln und damit möglicherweise den Schaden durch eine Kollision noch vergrößert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei Verfahrbewegungen der Werkzeugmaschine, bei denen kein Materialabtrag am Werkstück stattfindet, eine Herabsetzung des zweiten Grenzwerts ausgeführt, um eine sensiblere Kollisionsüberwachung zu ermöglichen. Dadurch kann eine Empfindlichkeit hinsichtlich möglicher Kollisionen durch die Werkzeugmaschine verbessert werden. Vorzugsweise sind die Verfahrbewegungen, bei denen kein Materialabtrag am Werkstück auftritt, Übersetzbewegungen oder ein Einrichtungsvorgang der Werkzeugmaschine oder ein manuelles Verfahren von Vorschubachsen der Werkzeugmaschine.

Vorzugsweise ist der erste Grenzwert als Schwingungswert definiert, um unerwünschte Schwingungen des Werkzeugs während der Bearbeitung des Werkstücks zu vermeiden. Vorzugsweise ist eine Belastungsgrenze eines Werkzeugs bekannt, bei dessen Überschreiten unerwünschte Schwingungen auftreten und damit das Bearbeitungsergebnis verschlechtert wird. Der erste Grenzwert basiert dabei auf einer maximalen Vorschubkraft, bei der noch erlaubte Schwingungen des Werkzeugs bei der Bearbeitung überschritten werden. Hierdurch kann eine hochgenaue Bearbeitung des Werkstücks sichergestellt werden und insbesondere auch eine hohe Oberflächenqualität am Werkstück erreicht werden.

Alternativ ist der erste Grenzwert als Spindelgrenzwert definiert, um eine Überlastung des Spindellagers zu vermeiden. Der Spindelgrenzwert kann dabei als axialer Spindelgrenzwert und/oder radialer Spindelgrenzwert definiert sein. Die Bearbeitungskräfte dürfen den Spindelgrenzwert nicht überschreiten, um eine Überlastung und Schädigung der Spindel zu verhindern. Besonders bei Werkzeugmaschinen mit schnell drehenden Spindeln sind die zulässigen Bearbeitungskräfte begrenzt, da bei zu hohen Bearbeitungskräften eine Schädigung der Lagerung der Spindel auftreten kann, die schlimmstenfalls zum Ausfall der Spindel führt. Wenn die Bearbeitungskräfte den axialen und/oder radialen Spindelgrenzwert überschreiten, kann wie zuvor beschrieben, zunächst durch eine Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub so lange versucht werden, die Bearbeitungskräfte zu senken, bis insbesondere Drehzahl und/oder Vorschub den Anpassungsgrenzwert erreichen. In dem Fall wird die Bearbeitung abgebrochen. Alternativ kann die Bearbeitung auch ohne eine Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub sofort abgebrochen werden, wenn die Bearbeitungskräfte den axialen oder radialen Spindelgrenzwert überschreiten. Bevorzugt ist es möglich in einer Datenbank für jedes Werkzeug einzeln zu speichern, ob bei Überschreiten des axialen oder radialen Spindelgrenzwertes zunächst durch die Steuerung versucht wird, mittels einer Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub die Bearbeitungskräfte zu senken, oder die Bearbeitung sofort abgebrochen wird.

Weiter bevorzugt kann alternativ der erste Grenzwert als Brucherkennungs-Grenzwert definiert werden, um vorzeitig eine Gefahr eines Werkzeugbruchs zu erkennen. Dies wird vorzugsweise bei filigranen Werkzeugen, insbesondere Werkzeugen, die ein kleines Verhältnis von Durchmesser zu Werkzeuglänge aufweisen, ausgeführt. Vorzugsweise kann auch für jedes Werkzeug, bei dem der erste Grenzwert als Brucherkennungs-Grenzwert definiert wurde, festgelegt werden, ob bei Überschreiten des ersten Grenzwertes zunächst durch die Steuerung versucht wird, mittels einer Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub die Bearbeitungskräfte zu senken, oder die Bearbeitung sofort abgebrochen wird.

Üblicherweise gibt es für jedes Werkzeug typische Zustellungen für eine zu bearbeitende Materialqualität und damit typische Bearbeitungskräfte, wenn der Bearbeitungsprozess so abläuft wie gewünscht. Wenn das Werkzeug während der Bearbeitung verschleißt, erhöhen sich die Bearbeitungskräfte langsam. Somit ist es möglich den ersten Grenzwert auch als Verschleißgrenzwert zu definieren. In dem Fall gibt der erste Grenzwert an, wie weit die Bearbeitungskräfte am Werkzeug durch Verschleiß des Werkzeugs steigen dürfen. Wenn die Bearbeitungskräfte den für das Werkzeug auf Grund von Verschleiß definierten ersten Grenzwert überschreiten, kann zunächst die Drehzahl und/oder der Vorschub angepasst werden, um die Bearbeitungskräfte wieder abzusenken. Alternativ kann die Bearbeitung auch ohne vorherige Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub sofort abgebrochen werden, wenn die Bearbeitungskräfte den auf Grund von Verschleiß definierten ersten Grenzwert (Verschleißgrenzwert) erreichen. Ob zunächst eine Absenkung von Drehzahl und/oder Vorschub bei Überschreiten des Verschleißgrenzwertes erfolgt oder die Bearbeitung sofort abgebrochen wird, kann ebenfalls in einer Datenbank für jedes Werkzeug einzeln definiert werden.

Außerdem ist es möglich, bei verschleißbedingtem Abbruch der Bearbeitung ein typgleiches nicht verschlissenes Schwesterwerkzeug einzusetzen und mit diesem die Bearbeitung fortzusetzen.

Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Verschleißerkennung des Werkzeugs eingesetzt werden.

Alternativ wird die Bearbeitung des gerade bearbeiteten Werkstücks bei Erreichen des ersten Grenzwerts als Verschleißgrenzwert dennoch bis zu Ende fortgesetzt und anschließend das Werkzeug als verschlissen gekennzeichnet und für weitere Bearbeitungen gesperrt. Das ist insbesondere sinnvoll, wenn die Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeug relativ kurz oder fast abgeschlossen ist, so dass während der bei Erreichen des Verschleißgrenzwertes verbleibenden Bearbeitung mit dem Werkzeug keine große Veränderung des Verschleißes mehr zu erwarten ist.

Vorzugsweise kann an einer Werkzeugmaschine die Definition des ersten Grenzwerts ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Auswahl in Abhängigkeit des verwendeten Werkzeugs und/oder eines Materials des Werkstücks und/oder einer geometrischen Form des Werkstücks ausgewählt werden. Somit kann beispielsweise bei schwingungsempfindlichen Werkstücken der erste Grenzwert als Schwingungsgrenzwert ausgewählt werden. Alternativ kann bei einer Massenfertigung von Werkstücken der erste Grenzwert vorzugsweise als Verschleißgrenzwert ausgewählt werden. Weiter bevorzugt kann bei sehr filigranen Werkzeugen der erste Grenzwert als Brucherkennungs-Grenzwert ausgewählt werden. Weiter bevorzugt können auch mehrere erste Grenzwerte gleichzeitig definiert werden.

Weiter bevorzugt umfasst die Werkzeugmaschine mehrere Vorschubachsen und das erfindungsgemäße Verfahren wird für jede Vorschubachse durchgeführt und eine resultierende Gesamtbearbeitungskraft berechnet. Dies ist für dreiachsige Werkzeugmaschinen wie auch für vierachsige Werkzeugmaschinen als auch für fünfachsige Werkzeugmaschinen möglich. Weiter bevorzugt ist es möglich, den ersten Grenzwert für die einzelnen Werkzeuge richtungsabhängig zu definieren. Ein relativ langes Fräswerkzeug wird beispielsweise in radialer Richtung erheblich weniger als in axialer Richtung belastet werden können.

Die Erfindung betrifft ferner eine Werkzeugmaschine, eingerichtet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorzugsweise umfasst die Werkzeugmaschine wenigstens einen elektrischen Antrieb einer Vorschubachse, insbesondere einen Linearmotor oder einen elektrischen Motor an einer Kugelrollspindel. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist vorzugsweise eine Fräsmaschine oder eine Schleifmaschine oder eine Bohrmaschine.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer Werkzeugmaschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Nachfolgend wird unter Bezugnahmen auf die Fig. 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine 1 im Detail beschrieben.

Fig. 2 zeigt schematisch eine dreiachsige Werkzeugmaschine 1 mit drei Vorschubachsen. Hierbei weist die Werkzeugmaschine 1 eine erste Vorschubachse X, eine zweite Vorschubachse Y und eine dritte Vorschubachse Z auf. Jede der Vorschubachsen weist einen eigenen elektrischen Antrieb auf, deren Motorströme mittels einer Steuerung 10 gesteuert werden. Dadurch wird eine Relativbewegung zwischen einem in einer Spindel 3 eingespannten rotativen Werkzeug 2 und einem Werkstück 7 ausgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist schematisch in Fig. 1 gezeigt. In einem ersten Schritt S1 wird ein Ist-Strom des elektrischen Antriebs wenigstens einer Vorschubachse erfasst.

In einem Schritt S2 erfolgt ein Vergleichen des Ist-Stroms des elektrischen Antriebs der Vorschubachse mit einem berechneten erwarteten Soll-Strom. Der erwartete Soll-Strom ist aus einem mechanisch-elektrischen Modell, welches durch ein Verfahren des Werkzeugs und/oder des Werkstücks ohne tatsächliche Bearbeitung eines Werkstücks ermittelt wurde, berechnet. Der erwartete Soll-Strom kann auch basierend auf hinterlegten Eigenschaften der Werkzeugmaschine, wie eine zu bewegende Masse, eine innere Reibung der Werkzeugmaschine, usw., festgelegt sein. In einem dritten Schritt S3 wird eine Differenz zwischen dem erwarteten Soll-Strom und dem Ist-Strom berechnet. Dies erfolgt vorzugsweise in der Steuerung 10.

In einem nachfolgenden vierten Schritt S4 wird basierend auf der berechneten Differenz zwischen dem erwarteten Soll-Strom und dem erfassten Ist-Strom eine Bearbeitungskraft bestimmt, welche in Richtung der Vorschubachse wirkt.

In einem fünften Schritt S5 wird die im Schritt S4 bestimmte Bearbeitungskraft mit einem ersten Grenzwert für die Bearbeitungskraft verglichen. Dies wird vorzugsweise ebenfalls in der Steuerung 10 ausgeführt.

Bei einem Überschreiten des ersten Grenzwerts erfolgt in einem sechsten Schritt S6 eine Anpassung von Drehzahl und/oder Vorschub des Werkzeugs relativ zum Werkstück.

Somit kann während der Bearbeitung des Werkstücks 7 durch das Werkzeug 2 mittels einer Achsregelung mindestens einer Vorschubachse für einen durch eine Werkzeugbahn vorgegebenen Bewegungsablauf ein erwarteter Soll-Strom für den die Vorschubachse antreibenden elektrischen Antrieb berechnet werden. Vorzugsweise erfolgt diese Berechnung für alle Vorschubachsen der Werkzeugmaschine 1.

Für die Berechnung sind die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der jeweiligen Vorschubachsen der Werkzeugmaschine, z.B. die zu bewegenden Massen und/oder eine innere Reibung, usw., in der Steuerung 10 hinterlegt. Somit können für erforderliche Geschwindigkeitsänderungen in der Vorschubachse Beschleunigungen und daraus die Beschleunigungskräfte berechnet werden. Aus der erforderlichen Beschleunigungskraft lässt sich mit Hilfe von elektrischen Kennwerten der elektrischen Antriebe und mechanischen Kennwerten der Achse wie der inneren Reibung, gegebenenfalls unter Berücksichtigung mechanischer Übertragungselemente, der erforderliche Soll-Strom bestimmen.

Da das mechanisch-elektrische Modell eine sehr exakte Vorab-Berechnung der zu erwartenden Soll-Ströme ermöglicht, kann durch den Vergleich mit den Ist-Strömen während der Bearbeitung sehr genau auf die tatsächlich vorhandenen Bearbeitungskräfte, die in Richtung der Vorschubachse wirken, geschlossen werden. Wenn diese Berechnung der Bearbeitungskräfte bevorzugt für alle Vorschubachsen X, Y, Z der Werkzeugmaschine während der Bearbeitung durchgeführt wird, kann daraus eine gesamte resultierende Bearbeitungskraft ermittelt werden.

Somit kann erfindungsgemäß eine Überwachung eines Bearbeitungsprozesses entweder durch Überwachung der einzelnen Vorschubachsen und/oder auch durch Überwachung der resultierenden Gesamtbearbeitungskraft durchgeführt werden. Wenn hierbei der erste Grenzwert für die Bearbeitungskräfte überschritten wird, verringert die Steuerung 10 der Werkzeugmaschine 1 automatisch den Vorschub und/oder die Drehzahl, um die Bearbeitungskräfte zu senken. Dabei ist es auch möglich, dass bei bestimmten Werkzeugen die Drehzahl erhöht wird, um die Bearbeitungskräfte zu senken. Dies wird solange durchgeführt, bis der erste Grenzwert wieder unterschritten wird. Nach dem Unterschreiten kann die Steuerung die Bearbeitungskräfte durch Veränderung von Vorschub und/oder Drehzahl wieder vorzugsweise schrittweise dem ersten Grenzwert annähern.

Vorzugsweise ist auch ein zweiter Grenzwert definiert, welcher größer als der erste Grenzwert ist. Bei einem Überschreiten des zweiten Grenzwerts ist davon auszugehen, dass eine Kollision vorhanden ist oder eine unerwünschte starke Abweichung von geeigneten Bearbeitungsparametern vorliegt, so dass die Bearbeitung unmittelbar abgebrochen wird, um möglicherweise weitere Beschädigungen innerhalb der Werkzeugmaschine zu vermeiden.

Um eine einfache Nutzung für eine Überwachung bzw. Regelung der Bearbeitungskräfte auf den ersten und zweiten Grenzwert zu ermöglichen, sind vorzugsweise Grenzwerte für einzelne Werkzeugtypen in einer Datenbank in der Steuerung 10 oder außerhalb der Steuerung in einem weiteren Speicher abgespeichert. Immer wenn ein Werkzeug in der Werkzeugmaschine zum Einsatz kommt, welches einem bestimmten Werkzeugtyp im Speicher entspricht, werden die abgespeicherten Grenzwerte für die Bearbeitung automatisch herangezogen.

Der erste Grenzwert kann unterschiedlich definiert werden. Beispielsweise kann der erste Grenzwert als Belastungsgrenze, ab der unerwünschte Schwingungen auftreten, (Schwingungswert) definiert sein und/oder als Spindelgrenzwert definiert sein, um eine Überlastung eines Spindellagers zu vermeiden und/oder als Verschleißgrenzwert definiert sein und/oder als Brucherkennungs-Grenzwert definiert sein. Die Werkzeugmaschine weist vorzugsweise eine Auswahlmöglichkeit auf, um eine einzelne Definition des ersten Grenzwerts gezielt auszuwählen oderauch Kombinationen von mehreren unterschiedlich definierten ersten Grenzwerten auszuwählen. Dies wird vorzugsweise abhängig vom eingesetzten Werkzeug und/oder einer Geometrie des zu bearbeitenden Werkstücks ausgewählt.

Es sei nochmals angemerkt, dass zur Erhöhung der Genauigkeit der Bearbeitung das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise für alle vorhandenen Achsen der Werkzeugmaschine ausgeführt wird. Hierbei kann auch eine Einzelüberwachung der jeweiligen Achsen der Werkzeugmaschine mit jeweils für jede Achse separaten ersten und zweiten Grenzwerten durchgeführt werden und/oder zusätzlich eine Gesamtbearbeitungskraft mit eigenem ersten und zweiten Grenzwert zur Steuerung des Bearbeitungsprozesses verwendet werden. Bezugszeichenliste

1 Werkzeugmaschine

2 rotatives Werkzeug

3 Spindel 7 Werkstück

10 Steuerung

X erste Vorschubachse

Y zweite Vorschubachse

Z dritte Vorschubachse