Bedienerdefinierte Rattervermeidung

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Bearbeitungsver fahren für ein Werkstück durch ein Werkzeug einer Werkzeugma schine,

- wobei eine Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine eine

Sollbearbeitung entgegennimmt, entsprechend derer das Werk stück durch das Werkzeug bearbeitet werden soll,

- wobei die Steuereinrichtung die Werkzeugmaschine steuert, so dass das Werkstück durch das Werkzeug bearbeitet wird,

- wobei die Steuereinrichtung während der Bearbeitung des

Werkstücks durch das Werkzeug durch Auswertung erfasster Sensorsignale ermittelt, ob unerwünschte Schwingungen auf- treten oder nicht,

- wobei in der Steuereinrichtung vordefinierte Regeln gespei chert sind,

- wobei die Regeln definieren, auf welche Art und Weise im Falle von während der Bearbeitung des Werkstücks durch das Werkzeug auftretenden unerwünschten Schwingungen die Bear beitung des Werkstücks durch das Werkzeug modifiziert wer den soll,

- wobei die Steuereinrichtung in dem Fall, dass die uner wünschten Schwingungen nicht auftreten, die Bearbeitung entsprechend der Sollbearbeitung ausführt und in dem Fall, dass die unerwünschten Schwingungen auftreten, die Bearbei tung entsprechend der Regeln modifiziert.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steu erprogramm für eine Steuereinrichtung einer Werkzeugmaschine, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, wobei die Ab arbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung be wirkt, dass die Steuereinrichtung ein derartiges Betriebsver fahren ausführt.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steu ereinrichtung einer Werkzeugmaschine, wobei die Steuerein- richtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein derartiges Betriebsverfahren ausführt.

Die genannten Gegenstände sind aus der DE 44 05 660 Al be kannt .

Bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken durch Werkzeug maschinen kann es zu einer unerwünschten Anregung von Schwin gungen kommen. Die Schwingungen können an der Werkzeugmaschi ne, am Werkstück oder am Werkzeug auftreten. Sie sind in Fachkreisen als sogenanntes Rattern bekannt. Rattern führt in aller Regel zu einer qualitativ minderwertigen Oberfläche des bearbeiteten Werkstücks. Weiterhin führt Rattern zu erhöhtem Verschleiß in Lagern und Führungen der Werkzeugmaschine. In manchen Fällen kann es sogar zu direkten Schäden kommen, bei spielsweise zu einem Brechen des Werkzeugs.

Zur Vermeidung des Ratterns sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt. Im einfachsten Fall werden eine Vorschubgeschwindig keit und/oder eine Spindeldrehzahl, mit der das Werkzeug oder das Werkstück rotiert werden, reduziert. In diesem Fall er folgt, sofern durch die ergriffene Maßnahme das Rattern ver mieden werden kann, zwar eine ordnungsgemäße Bearbeitung des Werkstücks, jedoch mit erhöhtem Zeitaufwand und damit mit verringerter Produktivität. Es sind auch andere Vorgehenswei sen bekannt. Beispielsweise ist bekannt, einer an sich vorge gebenen und konstanten Spindeldrehzahl eine Oszillation zu überlagern, so dass die tatsächliche Spindeldrehzahl um die vorgegebene Spindeldrehzahl herum variiert.

Die bekannten Maßnahmen werden in der Praxis aber nur selten eingesetzt. In der Praxis greift vielmehr in der Regel eine Bedienperson der Werkzeugmaschine manuell in die Bearbeitung ein. Insbesondere verstellt die Bedienperson in der Regel mittels sogenannter Overrides die Vorschubgeschwindigkeit und/oder die Spindeldrehzahl. Meist führt dies sehr schnell zu einem Abklingen des Ratterns. Die Vorgehensweise ist ins- besondere deshalb oftmals von großem Erfolg geprägt, weil die Bedienperson aufgrund der technologischen Kenntnis des Bear beitungsvorgangs oftmals sehr gut weiß, an welchen Stellen der Bearbeitung Rattern auftreten kann und wie dem Rattern begegnet werden kann. Hierbei ist jedoch nicht bei jedem Be arbeitungsvorgang dieselbe Maßnahme erfolgreich. Vielmehr hängt es vom konkreten Bearbeitungsvorgang ab, ob - bei spielsweise - eine Reduzierung der Spindeldrehzahl oder eine Reduzierung der Vorschubgeschwindigkeit oder eventuell sogar eine Erhöhung der Spindeldrehzahl oder der Vorschubgeschwin digkeit dazu führt, dass das Rattern nicht mehr auftritt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mög lichkeiten zu schaffen, mittels derer die Bedienperson auf einfache und zuverlässige Weise ihr Erfahrungswissen in den Bearbeitungsprozess einbringen kann und dadurch ein Rattern zumindest in der weitaus überwiegenden Mehrzahl von Fällen vermieden werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs ge nannten Art dadurch ausgestaltet,

- dass die Steuereinrichtung der Werkzeugmaschine vor der Be arbeitung des Werkstücks durch das Werkzeug über eine

Schnittstelle Regeln eine Auswahl, eine Parametrierung und/oder eine Spezifizierung einer Reihenfolge der entge gennimmt,

- dass die Schnittstelle als Mensch-Maschine-Schnittsteile ausgebildet ist und die Steuereinrichtung die Auswahl, die Parametrierung und/oder die Spezifizierung der Reihenfolge der Regeln von einer Bedienperson entgegennimmt oder dass die Schnittstelle als Schnittstelle zu einer außerhalb der Steuereinrichtung (6) angeordneten Speichereinrichtung aus gebildet ist, aus der die Steuereinrichtung die Auswahl, die Parametrierung und/oder die Spezifizierung der Reihen folge der Regeln ausliest, und

- dass die Steuereinrichtung die Regeln entsprechend der Aus wahl selektiert, entsprechend der Parametrierung parame- triert und/oder entsprechend der Spezifizierung der Reihen folge in dieser Reihenfolge ausführt.

Es wird also die Möglichkeit geschaffen, auf einfache Weise konkret für den jeweiligen Bearbeitungsvorgang zu spezifizie ren, wie die Steuereinrichtung in dem Fall, dass die uner wünschten Schwingungen (= Rattern) auftreten, reagieren soll. Damit besteht für die Bedienperson die Möglichkeit, Erfah rungswissen in die Steuereinrichtung einzubringen.

Die Regeln als solche sind also zwar innerhalb der Steuerein richtung bereits vordefiniert. Es besteht aber die Möglich keit, auszuwählen, welche Regeln angewandt werden sollen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die ausgewählten Regeln zu parametrieren . Auch besteht die Möglichkeit, die Reihenfolge der Regeln zu spezifizieren. Die Reihenfolge spezifizieren heißt, dass für eine bestimmte Regel festgelegt wird, welche in der Reihenfolge vorhergehenden Regeln zuvor erfolglos aus geführt worden sein müssen, bevor die bestimmte Regel ausge führt wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung stellt die Steuereinrichtung der Bedienperson somit die vordefinierten Regeln als solche - beispielsweise im Rahmen des Betriebssys tems der Steuereinrichtung - als Rüstzeug zur Verfügung. Die se bereits vordefinierten Regeln muss die Bedienperson ledig lich noch selektieren, parametrieren und/oder deren Reihen folge spezifizieren.

Beispielsweise kann die Parametrierung eine Schrittweite ei ner Änderung eines die Kontur des Werkstücks nicht beeinflus senden Bearbeitungsparameters der Sollbearbeitung spezifizie ren. Dadurch kann das Rattern unterdrückt werden, ohne die Kontur des fertigen Werkstücks zu beeinflussen. Beispiele derartiger Bearbeitungsparameter sind insbesondere eine Spin deldrehzahl und eine Vorschubgeschwindigkeit. Es kommen aber auch andere Bearbeitungsparameter in Frage, beispielsweise Parameter von Regelkreisen, insbesondere Proportionalverstär kungen und/oder Nachstellzeiten von Lagereglern.

Es ist prinzipiell möglich, dass die Steuereinrichtung beim Auftreten der unerwünschten Schwingungen die spezifizierten Bearbeitungsparameter immer weiter ändert. Vorzugsweise aber spezifiziert die Parametrierung einen Maximalwert der Ände rung des die Kontur des Werkstücks nicht beeinflussenden Be arbeitungsparameters der Sollbearbeitung. Dadurch kann ge währleistet werden, dass der jeweilige Bearbeitungsparameter innerhalb eines technologisch sinnvollen Bereichs bleibt.

Vorzugsweise spezifiziert die Parametrierung eine Haltezeit, während derer die modifizierte Sollbearbeitung nach einer Mo difizierung der Bearbeitung unverändert beibehalten wird. Dadurch wird erreicht, dass nach einer Modifizierung der Be arbeitung, also nach beispielsweise einer Änderung eines Be arbeitungsparameters, zunächst abgewartet wird, ob das Rat tern abklingt und die Bearbeitung sich somit stabilisiert.

Im einfachsten Fall wird nur eine einzelne Regel mit einem einzigen Bearbeitungsparameter vorgegeben. Es ist jedoch ebenso möglich, dass durch entsprechende Auswahl, Parametrie rung und/oder Spezifizierung der Reihenfolge der Regeln auch eine Abfolge und/oder eine Kopplung der Änderung mehrerer die Kontur des Werkstücks nicht beeinflussender Bearbeitungspara meter der Sollbearbeitung spezifiziert werden. Beispielsweise kann vorgegeben werden, dass zunächst ein Bearbeitungsparame ter (beispielsweise die Spindeldrehzahl) geändert wird, wenn diese Änderung jedoch nicht zu einem Abklingen des Ratterns führt, danach zusätzlich ein anderer die Kontur des Werk stücks nicht beeinflussender Bearbeitungsparameter der Soll bearbeitung (beispielsweise die Vorschubgeschwindigkeit) ge ändert wird. Auch kann spezifiziert werden, dass im Falle ei nes Ratterns simultan mehrere Bearbeitungsparameter geändert werden, beispielsweise sowohl die Spindeldrehzahl als auch die Vorschubgeschwindigkeit. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich .

Im Ergebnis kann also durch die Auswahl oder die Parametrie rung der Regeln festlegt werden, welcher die Kontur des Werk stücks nicht beeinflussende Bearbeitungsparameter der Sollbe arbeitung geändert wird bzw. welche die Kontur des Werkstücks nicht beeinflussende Bearbeitungsparameter der Sollbearbei tung geändert werden.

Weiterhin ist es möglich, dass die Auswahl oder Parametrie rung der Regeln spezifiziert, ob in dem Fall, dass nach einer Modifizierung der Bearbeitung des Werkstücks die unerwünsch ten Schwingungen nicht mehr auftreten, die Modifikation wie der rückgängig gemacht wird. Falls die Modifikation nicht wieder rückgängig gemacht wird, ist einerseits mit hoher Wahrscheinlichkeit sichergestellt, dass das Rattern auch wei terhin unterdrückt bleibt. In vielen Fällen tritt das Rattern jedoch nur an einigen Stellen der Bearbeitung auf. In diesem Fall würde die Werkzeugmaschine mit reduzierter Produktivität arbeiten, ohne dass dies erforderlich ist. Durch die Vorgabe (bzw. Auswahl) einer entsprechenden Regel kann vorgegeben werden, welche Maßnahme bevorzugt ist.

Vorzugsweise spezifiziert die Parametrierung der Regeln in diesem Fall auch, in welchen Stufen die Modifikation wieder rückgängig gemacht wird. Die Stufen korrespondieren im Kern mit der Schrittweite bei der Modifikation. Es ist aber mög lich, sie unabhängig von der Schrittweite bei der Modifikati on festzulegen.

Vorzugsweise spezifizieren die Regeln weiterhin eine Halte zeit, während derer die Bearbeitung nach einer Rückgängigma chung unverändert beibehalten wird. Dadurch kann vor einer noch weiteren Rückgängigmachung abgewartet werden, ob sich nicht doch wieder ein Rattern einstellt. Vorzugsweise spezifizieren die Regeln, welche Maßnahmen er griffen werden, wenn die unerwünschten Schwingungen trotz Mo difikation der Bearbeitung weiterhin auftreten. Beispielswei se kann dadurch die Möglichkeit gegeben werden, trotz Rattern die Bearbeitung durchzuführen (und eine eventuell erforderli che Nachbearbeitung anderweitig vorzunehmen) oder - bei spielsweise zur Vermeidung von Maschinenschäden oder zur Ver meidung der Produktion von Ausschuss - die Bearbeitung abzu brechen .

Vorzugsweise speichert die Steuereinrichtung dann, wenn nach einer Modifikation der Bearbeitung die unerwünschten Schwin gungen nicht mehr auftreten, die aufgefundene Art der Bear beitung ab, so dass sie bei einer späteren Bearbeitung eines weiteren, zu dem Werkstück gleichartigen Werkstücks wieder abrufbar ist. Dadurch ist es möglich, bei der späteren Bear beitung des Weiteren Werkstücks entweder an der entsprechen den Stelle der Bearbeitung - alternativ unbedingt oder nur in dem Fall, dass an der entsprechenden Stelle der Bearbeitung wieder ein Rattern auftritt, - direkt die aufgefundene Art der Bearbeitung abzurufen. Dadurch kann beispielsweise ein zeitaufwändiges und bezüglich der Bearbeitung suboptimales Herantasten an die ordnungsgemäße Art der Bearbeitung vermie den werden.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Betriebsver fahren ausführt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerpro gramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren ausführt. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Werkzeugmaschine und ihre Komponenten, FIG 2 ein Ablaufdiagramm,

FIG 3 bis 9 Regeln und

FIG 10 ein Ablaufdiagramm.

Gemäß FIG 1 soll mittels eines Werkzeugs 1 einer Werkzeugma schine ein Werkstück 2 spanabhebend bearbeitet werden. Die spanabhebende Bearbeitung kann beispielsweise ein Fräsen sein. Zur Bearbeitung des Werkstücks 2 wird das Werkzeug 1 relativ zum Werkstück 2 mittels einer Anzahl von lagegeregel ten Achsen 3 der Werkzeugmaschine lagegeregelt an das Werk stück 2 angestellt. Mittels der Achsen 3 kann nach Bedarf die translatorische Position x, y, z und gegebenenfalls auch die rotatorische Orientierung des Werkzeugs 1 relativ zum Werk stück 2 eingestellt werden. Die Sollwerte x*, y*, z* für die lagegeregelten Achsen 3 und damit die Position x, y, z und gegebenenfalls auch die Orientierung des Werkzeugs 1 relativ zum Werkstück 2 werden kontinuierlich geändert. Das Werkzeug 1 wird dadurch mit einer Bahngeschwindigkeit v entlang einer abzufahrenden Bahn verfahren. Während des Verfahrens des Werkzeugs 1 relativ zum Werkstück 2 wird weiterhin mittels einer weiteren Achse 4 der Werkzeugmaschine das Werkzeug 1 mit einer Drehzahl n um eine Rotationsachse 5 des Werkzeugs 1 rotiert. Der weiteren Achse 4 kann ein entsprechender Dreh zahlsollwert n* vorgegeben werden. In diesem Fall ist die weitere Achse 4 drehzahlgeregelt. Alternativ kann die weitere Achse 4 auch lagegeregelt betrieben werden. In diesem Fall muss der vorgegebene Lagesollwert entsprechend variiert wer den . Die Werkzeugmaschine wird von einer Steuereinrichtung 6 ge steuert. Die Steuereinrichtung 6 ist in der Regel als numeri sche Steuerung ausgebildet. Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Steuerprogramm 7 programmiert. Das Steuerprogramm 7 um fasst Maschinencode 8, der von der Steuereinrichtung 6 abar beitbar ist. Die Programmierung der Steuereinrichtung 6 mit dem Steuerprogramm 7 bzw. die Abarbeitung des Maschinencodes 8 durch die Steuereinrichtung 6 bewirkt, dass die Steuerein richtung 6 ein Betriebsverfahren ausführt, das nachstehend in Verbindung mit FIG 2 näher erläutert wird.

Gemäß FIG 2 nimmt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S1 eine Sollbearbeitung 9 entgegen. Entsprechend der Sollbear beitung 9 soll das Werkstück 2 durch das Werkzeug 1 bearbei tet werden. In der Sollbearbeitung 9 sind neben der Abfolge der Lagesollwerte x*, y*, z* (und damit der zu abzufahrenden Bahn) auch Bearbeitungsparameter wie beispielsweise der Dreh zahlsollwert n* für die weitere Achse 4 und ein Sollwert v* für die Bahngeschwindigkeit v abschnittsweise spezifiziert. Die Sollbearbeitung 9 kann beispielsweise in Form eines Fach leuten allgemein bekannten Teileprogramms vorgegeben werden.

In der Steuereinrichtung 6 sind vordefinierte Regeln 10 ge speichert. Die Regeln 10 definieren, auf welche Art und Weise die Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 modifi ziert werden soll, wenn während der Bearbeitung des Werk stücks 2 durch das Werkzeug 1 unerwünschte Schwingungen auf- treten. Mögliche Regeln 10 werden später noch näher erläutert werden. Wichtig ist aber, dass durch die Regeln 10 nicht die herzustellende Kontur des Werkstücks 2 geändert wird, sondern Bearbeitungsparameter, welche die Kontur nicht beeinflussen. Beispiele derartiger Bearbeitungsparameter sind die bereits erwähnte Bahngeschwindigkeit v und die ebenfalls bereits er wähnte Drehzahl n. Insbesondere können die Regeln 10 eine Schrittweite dh, dn der Änderung des entsprechenden Bearbei tungsparameter n, v der Sollbearbeitung 9 spezifizieren. Die Steuereinrichtung 6 nimmt in einem Schritt S2 eine Aus wahl, eine Parametrierung und/oder eine Spezifizierung einer Reihenfolge der Regeln 10 (siehe FIG 3 bis 9) entgegen.

Dadurch können die Regeln 10 spezifisch für die jeweilige Sollbearbeitung 9 definiert werden. Die Auswahl, die Paramet rierung und/oder die Spezifizierung der Reihenfolge können der Steuereinrichtung 6 entsprechend der Darstellung in FIG 1 über eine Mensch-Maschine-Schnittsteile 11 von einer Bedien person 12 vorgegeben werden. Alternativ können sie der Steu ereinrichtung 6 über eine entsprechende Schnittstelle über eine Speichereinrichtung vorgegeben werden. In diesem Fall liest die Steuereinrichtung 6 die Auswahl, die Parametrierung und/oder die Spezifizierung der Reihenfolge aus der Speicher einrichtung aus. Die Speichereinrichtung ist außerhalb der Steuereinrichtung 6 angeordnet. Sie kann lösbar mit der Steu ereinrichtung 6 verbindbar sein (beispielsweise im Falle ei ner Ausgestaltung der Schnittstelle 11 als USB-Schnittstelle) oder (beispielsweise im Falle der Ausgestaltung der Schnitt stelle 11 als Anbindung an ein Rechnernetz) Bestandteil eines anderen Rechners sein.

Entsprechend der Darstellung in FIG 2 wird der Schritt S1 vor dem Schritt S2 ausgeführt. Es könnte aber auch umgekehrt sein. Entscheidend ist, dass die Vorgabe der Auswahl, der Pa rametrierung und/oder der Spezifizierung der Reihenfolge der Regeln 10 vor der Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 erfolgt.

In einem Schritt S3 beginnt die Steuereinrichtung 6 sodann mit der Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1. Dies erfolgt dadurch, dass die Steuereinrichtung 6 die Werk zeugmaschine und insbesondere die lagegeregelten Achsen 3 und die weitere Achse 4 entsprechend der Sollbearbeitung 9 steu ert. Dadurch wird das Werkstück 2 entsprechend der spezifi zierten Sollbearbeitung 9 bearbeitet.

Während der Bearbeitung des Werkstücks 2 erfasst die Steuer einrichtung 6 in einem Schritt S4 mittels (mindestens) eines Sensors 13 ein Sensorsignal S. Aufbauend auf dem Schritt S4 prüft die Steuereinrichtung 6 durch Auswertung des Sensorsig nals S in einem Schritt S5, ob während der Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 eine unerwünschte Schwin gung (= Rattern) auftritt. Geeignete Sensorsignale S sind Fachleuten allgemein bekannt. Das erfasste Sensorsignal S kann beispielsweise ein Schallsignal (Luftschall oder Körper schall) , eine Störung in der Drehzahl n des Werkzeugs 1 oder ein anderes Signal sein. Es kann diesbezüglich auf die be reits erwähnte WO 2017/012 801 Al verwiesen werden.

Wenn die Steuereinrichtung 6 im Schritt S5 kein Rattern fest stellt, geht die Steuereinrichtung 6 zum Schritt S3 zurück. Sie setzt also die Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 ohne Modifikation der Sollbearbeitung 9 fort. Wenn die Steuereinrichtung 6 im Schritt S5 hingegen ein Rattern feststellt, geht die Steuereinrichtung 6 zu einem Schritt S6 über. Im Schritt S6 modifiziert die Steuereinrichtung 6 die Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 entspre chend der Regeln 10. Die Steuereinrichtung 6 berücksichtigt hierbei die Auswahl, die Parametrierung und/oder die Spezifi zierung der Reihenfolge der Regeln 10.

Nachstehend werden in Verbindung mit den FIG 3 bis 9 mögliche Regeln 10 und mögliche Parametrierungen erläutert.

Beispielsweise ist es möglich, dass eine Parametrierung für eine Regel 10 darin besteht, dass entsprechend der Darstel lung in FIG 3 für die Regel 10 als Regelparameter eine Dreh zahländerung dh vorgegeben wird. In diesem Fall wird, falls Rattern auftritt und die entsprechende Regel 10 ausgeführt wird, die Solldrehzahl n* (und in der Folge auch die tatsäch liche Drehzahl n) um die Drehzahländerung dh geändert. Die Drehzahländerung dh wird in der Regel negativ sein (Absenken der Drehzahl n) . Sie kann aber im Einzelfall auch positiv sein (Erhöhen der Drehzahl n) . Vorzugsweise wird im Falle der in FIG 3 dargestellten Regel 10 im Rahmen von deren Parametrierung ein weiterer Regelpara meter vorgegeben, nämlich eine Haltezeit T. Die Haltezeit T spezifiziert, wie lange nach einer Anwendung der Regel 10 die entsprechende Regel 10 nicht erneut angewandt wird. Nach ei ner Modifizierung wird also die modifizierte Sollbearbeitung während der Haltezeit T unverändert beibehalten. Dadurch wird erreicht, dass sich der transiente Zustand der Werkzeugma schine, der durch das Ändern der Drehzahl n entsteht, wieder in einen stabilen Zustand übergeht. Erst danach wird erneut geprüft, ob weiterhin Rattern auftritt.

Alternativ oder zusätzlich zur Haltezeit T kann im Falle der in FIG 3 dargestellten Regel 10 im Rahmen von deren Paramet rierung ein weiterer Regelparameter vorgegeben werden, näm lich eine maximale Drehzahländerung önmax. Die maximale Dreh zahländerung önmax gibt an, um welchen Wert die Drehzahl n durch (gegebenenfalls wiederholte) Anwendung der in FIG 3 dargestellten Regel 10 maximal geändert werden darf. Die ma ximale Drehzahländerung önmax hat das gleiche Vorzeichen wie die Drehzahländerung dh. Anstelle der maximalen Drehzahlände rung önmax könnte auch ein entsprechender Zahlenwert vorgege ben werden, beispielsweise dass die in FIG 3 dargestellte Re gel maximal fünfmal oder achtmal angewandt werden darf.

Der guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass der Be griff „Regelparameter" verwendet wird, um einen Parameter für eine Regel (englisch: rule) 10 zu bezeichnen. Der Begriff „Regelparameter" steht im Gegensatz zu einem Bearbeitungspa rameter, der einen Parameter der Bearbeitung bzw. der Sollbe arbeitung bezeichnet, beispielsweise die Vorschubgeschwindig keit v oder die Drehzahl n. Hingegen wird der Begriff „Regel parameter" nicht im Sinne eines Parameters eines Regelkreises (englisch: closed loop control) wie beispielsweise dessen Proportionalverstärkung verwendet .

In FIG 3 ist eine Regel 10 dargestellt, bei welcher im Falle von Rattern die Drehzahl n des Werkzeugs 1 geändert wird. In analoger Weise ist es entsprechend der Darstellung in FIG 4 möglich, eine gleichartige Regel 10 für die Bahngeschwindig keit v zu formulieren. Auch hier wird als Regelparameter zu mindest ein Wert für die Geschwindigkeitsänderung dn vorgege ben, wobei die Geschwindigkeitsänderung dn vorzugsweise durch eine Haltezeit T und/oder eine maximale Geschwindigkeitsände rung övmax als weitere Regelparameter ergänzt ist. Die Ge- schwindigkeitsänderung dn ist in der Regel negativ (Verringe rung der Geschwindigkeit v) , kann in Ausnahmefällen aber auch positiv sein (Erhöhung der Geschwindigkeit v) . Die Haltezeit T kann unabhängig von der Haltezeit T von FIG 3 spezifiziert werden .

Es ist auch möglich, eine Regel 10 zu formulieren, bei wel cher mehrere die Kontur des Werkstücks 2 nicht beeinflussende Bearbeitungsparameter der Sollbearbeitung 9 spezifiziert wer den. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 5 eine Regel 10 definiert sein, in der sowohl eine Drehzah länderung dh als auch eine Geschwindigkeitsänderung dn vorge geben werden. In diesem Fall können, falls maximale Ände rungswerte önmax, övmax mit spezifiziert (parametriert) wer den, die maximale Drehzahländerung önmax und die maximale Ge- schwindigkeitsänderung övmax (entsprechende Regelparameter) unabhängig voneinander festgelegt werden. Durch die Vorgabe unterschiedlicher maximaler Änderungen önmax, övmax kann bei spielsweise erreicht werden, dass beim Auftreten von Rattern zunächst sowohl die Drehzahl n als auch die Bahngeschwindig keit v geändert werden. Wenn jedoch später erneut Rattern auftritt, wird gegebenenfalls nur noch derjenige Bearbei tungsparameter n, v geändert, dessen Änderung ihren Maximal wert önmax, övmax noch nicht erreicht hat. Die Haltezeit T ist jedoch - zumindest in der Regel - einheitlich für beide Änderungen. Auch hier kann Haltezeit T aber unabhängig von der Haltezeit T der FIG 3 und 4 spezifiziert werden.

Weiterhin können die Auswahl, Parametrierung und/oder Spezi fizierung der Reihenfolge der Regeln 10 auch eine Abfolge von mehreren die Kontur des Werkstücks 2 nicht beeinflussenden Parametern der Sollbearbeitung 9 spezifizieren. Beispielswei se kann entsprechend der Darstellung in FIG 6 eine Regel 10 definiert sein, gemäß der die Geschwindigkeitsänderung dn den Wert 0 aufweist (also keine Änderung der Bahngeschwindigkeit v vorgenommen wird) , solange die Drehzahländerung dh noch nicht ihren Maximalwert önmax erreicht hat. Wenn dies hinge gen der Fall ist, wird im Falle eines weiteren Ratterns eine Geschwindigkeitsänderung dn vorgenommen. Auch hier können nach Bedarf wieder eine Haltezeit T und/oder eine maximale Geschwindigkeitsänderung övmax parametriert werden. Auch die se Haltezeit T kann unabhängig von den Haltezeiten T der FIG 3 bis 5 parametriert werden. Auch können die beiden Haltezei ten T der Regel 10 von FIG 6 alternativ einheitlich oder un abhängig voneinander parametriert werden.

Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende Auswahl oder Parametrierung eine Regel 10 zu spezifizieren, in der vorge geben wird, welche Maßnahmen ergriffen werden, wenn das Rat tern trotz Modifikation der Bearbeitung weiterhin auftritt. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 7 vorgegeben werden, dass in diesem Fall ein Abbruch („STOP") der Bearbeitung erfolgen soll.

Es ist sogar möglich, zu spezifizieren, ob nach einer Modifi zierung der Bearbeitung des Werkstücks 2 die Modifikation in dem Fall, dass das Rattern nicht mehr auftritt, wieder rück gängig gemacht wird. Beispielsweise kann entsprechend der Darstellung in FIG 8 durch entsprechende Parametrierung eine mit der Regel 10 von FIG 3 korrespondierende Regel 10 spezi fiziert werden, gemäß der die Modifikation der Drehzahl n des Werkzeugs 1 wieder rückgängig gemacht wird, sofern nach der Modifikation das Rattern nicht mehr auftritt. Die Drehzahlän derung dh von FIG 8 spezifiziert, in welchen Stufen die Modi fikation von Regel 3 wieder rückgängig gemacht wird.

Das Vorzeichen der Drehzahländerung dh von FIG 8 muss invers zum Vorzeichen der Drehzahländerung dh von FIG 3 sein. Dies ist in FIG 8 dadurch angedeutet, dass der dort spezifizierten Drehzahländerung dh in Klammern ein nachgestellt ist. Der

Betrag der Drehzahländerung dh von FIG 8 kann aber unabhängig vom Wert der Drehzahländerung dh von FIG 3 bestimmt werden. Auch die Haltezeit T kann, sofern sie parametriert wird, un abhängig von den Haltezeiten T der FIG 3 bis 6 parametriert werden. Der Maximalwert der Änderung der Regel 10 gemäß FIG 8 ergibt sich ganz von selbst dadurch, dass bei einem Gesamt wert der Änderung von 0 die Drehzahl n wieder erreicht ist, die durch die Sollbearbeitung 9 spezifiziert ist.

Zu der Regel 10 von FIG 8 analoge Regeln 10 sind selbstver ständlich auch für die Regeln 10 gemäß den FIG 4 bis 6 imple mentierbar .

Es ist sogar möglich, eine Regel 10 vorzugeben, gemäß der die Steuereinrichtung 6 die aufgefundene Art der Bearbeitung ab speichert, wenn nach einer Modifikation der Bearbeitung das Rattern nicht mehr auftritt. Die Ausführung dieser Regel 10 setzt entsprechend der Darstellung in FIG 9 zunächst voraus, dass überhaupt eine Modifikation der Bearbeitung des Werk stücks 2 vorgenommen wurde, angedeutet in FIG 9 durch ein ,,d". Weiterhin muss die Steuereinrichtung 6 feststellen, dass nach der Modifikation der Bearbeitung das Rattern nicht mehr auftritt. Dies ist in FIG 9 durch einen von dem ,,d" zu einer 0 zeigenden Pfeil angedeutet. Das Abspeichern ist in FIG 9 durch ein „!" angedeutet. Dadurch ist die abgespeicherte Art der Bearbeitung bei einer späteren Bearbeitung eines weite ren, zu dem Werkstück 2 gleichartigen Werkstücks wieder ab rufbar, so dass sie gegebenenfalls - mit oder ohne vorherige Prüfung, ob bei dem gleichartigen Werkstück ebenfalls ein Rattern auftritt - sofort anwendbar ist.

Das obenstehend in Verbindung mit FIG 2 bereits erläuterte Prinzip der vorliegenden Erfindung kann daher entsprechend FIG 10 ausgestaltet sein. FIG 10 zeigt hierbei zwar gleich zeitig eine Kombination mehrerer vorteilhafter Ausgestaltun gen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise. Die vorteilhaften Ausgestaltungen sind jedoch unabhängig voneinander implemen tierbar .

Gemäß FIG 10 nimmt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt Sil eine Sollbearbeitung 9 entgegen. Weiterhin nimmt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S12 eine Auswahl, eine Parametrierung und/oder eine Spezifizierung einer Reihenfolge der Regeln 10 entgegen. In einem Schritt S13 beginnt die Steuereinrichtung 6 sodann mit der Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1. Während der Bearbeitung des Werk stücks 2 erfasst die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S14 mittels (mindestens) eines Sensors 13 ein Sensorsignal S. Die Schritte Sil bis S14 korrespondieren 1:1 mit den Schritten S1 bis S4 von FIG 2.

In einem Schritt S15 prüft die Steuereinrichtung 6, ob eine aufgelaufene Zeit t eine Haltezeit T übersteigt. Auf die Festlegung der relevanten Haltezeit T wird später noch einge gangen. Solange die aufgelaufene Zeit t die Haltezeit T nicht übersteigt, geht die Steuereinrichtung 6 zum Schritt S13 zu rück. Anderenfalls prüft die Steuereinrichtung 6 durch Aus wertung des Signals in einem Schritt S16, ob während der Be arbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 Rattern auf- tritt. Der Schritt S16 korrespondiert 1:1 mit dem Schritt S5 von FIG 2.

Falls Rattern auftritt, prüft die Steuereinrichtung 6 in ei nem Schritt S17, ob das Rattern trotz Modifikation der Bear beitung weiterhin auftritt. Die Prüfung des Schrittes S17 kann beispielsweise mit umfassen, ob zulässige Änderungen von Parametern n, v der Bearbeitung des Werkstücks 2 bereits ihre maximalen Änderungswerte önmax, övmax erreicht haben.

Falls die Steuereinrichtung 6 im Schritt S17 feststellt, dass das Rattern trotz Modifikation der Bearbeitung weiterhin auf tritt, führt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S18 diejenige Regel 10 aus, in der spezifiziert ist, wie in die sem Fall verfahren werden soll. Beispielsweise kann die Steu- ereinrichtung 6 entsprechend der Darstellung in FIG 10 - ver- gleiche die in FIG 7 dargestellte Regel 10 - die weitere Be arbeitung des Werkstücks 2 abbrechen.

Anderenfalls, wenn also die Bearbeitung noch nicht modifi ziert wurde oder die zulässigen Änderungen von Bearbeitungs parametern n, v der Bearbeitung des Werkstücks 2 ihre maxima len Änderungswerte önmax, övmax noch nicht erreicht haben, modifiziert die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S19 die Bearbeitung des Werkstücks 2 durch das Werkzeug 1 entspre chend der selektierten und/oder parametrierten Regeln 10, ge gebenenfalls unter Berücksichtigung der Reihenfolge der Re geln 10. Der Schritt S19 entspricht im Wesentlichen dem

Schritt S6 von FIG 2.

In einem Schritt S20 setzt die Steuereinrichtung 6 die durch die entsprechende Regel 10 definierte Haltezeit T. Weiterhin setzt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S21 die aufge laufene Zeit t auf den Wert 0. Sodann geht die Steuereinrich tung 6 zum Schritt S13 zurück.

Wenn die Steuereinrichtung 6 im Schritt S16 feststellt, dass kein Rattern auftritt, geht die Steuereinrichtung 6 zu einem Schritt S22 über. Im Schritt S22 prüft die Steuereinrichtung 6, ob bereits eine Modifikation erfolgt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 6 zum Schritt S13 zurück. Anderenfalls speichert die Steuereinrichtung 6 in ei nem Schritt S23 die aufgefundene Art der Bearbeitung, bei spielsweise die aktuelle Drehzahl n und/oder die aktuelle Bahngeschwindigkeit v.

In einem Schritt S24 prüft die Steuereinrichtung 6, ob sie die zuvor vorgenommene Modifikation wieder rückgängig machen soll. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrich tung 6 zum Schritt S13 zurück. Anderenfalls macht die Steuer einrichtung 6 in einem Schritt S25 (selbstverständlich unter Anwendung der entsprechenden Regeln 10) die zuvor vorgenomme ne Modifikation vollständig oder teilweise wieder rückgängig. In einem Schritt S26 setzt die Steuereinrichtung 6 die durch die entsprechende Regel 10 definierte Haltezeit T. Weiterhin setzt die Steuereinrichtung 6 in einem Schritt S27 die aufge laufene Zeit t auf den Wert 0. Sodann geht die Steuereinrich tung 6 zum Schritt S13 zurück.

Selbstverständlich sind auch weitere Ausgestaltungen möglich. So ist es beispielsweise möglich, dass die Steuereinrichtung 6 zwischen der Ausführung der Schritte S16 und S17 prüft, ob für die Situation der Bearbeitung des Werkstücks 2, die gera de ansteht, bereits eine Art der Bearbeitung gespeichert ist, bei der kein Rattern auftritt. In diesem Fall kann die Steu ereinrichtung 6 gegebenenfalls die entsprechende Art der Be arbeitung direkt anwählen und von dort aus direkt zum Schritt S13 zurückgehen. Weiterhin ist es auch möglich, andere Regeln 10 zu spezifizieren, beispielsweise eine Regel 10, deren Aus führung eine Modulation der Drehzahl n bewirkt, oder eine Re gel 10, deren Ausführung eine Änderung von Reglerparametern der lagegeregelten Achsen 3 und/oder der drehzahlgeregelten Achse 4 bewirkt, also von Parametern der Regelkreise der la gegeregelten Achsen 3 und/oder der drehzahlgeregelten Achse 4. Auch ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 6 über die Schnittstelle 11 zusätzlich eine Meldung ausgibt, wenn ein Rattern festgestellt wurde. Falls ein Rattern durch Modifika tion der Bearbeitung beseitigt wurde, ist es weiterhin mög lich, dass die Steuereinrichtung 6 die entsprechenden Modifi kationen über die Schnittstelle 11 ausgibt.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson dere wird der Bedienperson 12 ermöglicht, die vordefinierten Regeln 10 der Steuereinrichtung 6 derart zu selektieren, zu parametrieren und/oder deren Reihenfolge zu spezifizieren, dass die Reaktion der Steuereinrichtung 6 auf Rattern indivi duell auf die Gegebenheiten der Bearbeitung zugeschnitten ist. Die Bedienperson 12 wird in die Lage versetzt, ihr Er fahrungswissen zur Vermeidung von Rattern direkt in die Steu ereinrichtung 6 einzubringen. Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .