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Kleine Ursache, große Wirkung

Prozesszuverlässigkeit durch genaue Überwachung der Werkzeugplananlage
  • Oliver Georgi and Josef Greif
Published/Copyright: April 26, 2017

Kurzfassung

Bereits kleinste Fremdkörper an den Anlageflächen von Werkzeugaufnahmen mit Hohlschaftkegel führen zu einer ungenauen Positionierung beim Spannvorgang. Die Folge sind erhöhter Werkzeugverschleiß sowie Bearbeitungsfehler. Ein Ansatz zur Gewährleistung der Prozesszuverlässigkeit ist die sensorgestützte Überwachung der Werkzeugposition. Der Beitrag stellt ein Überwachungssystem auf Basis von Millimeterwellen-Resonatoren vor und untersucht dessen Leistungsfähigkeit anhand einer simulativen Sensitivitätsanalyse des Systemverhaltens bei Eintrag eines Fremdkörpers.

Abstract

Contaminated contact surfaces of tool holders with hollow shaft cone lead to tool position errors. In consequence, increased tool wear and poor machining quality with possible rejects occur. An approach to secure high process reliability is the application of sensor systems monitoring the tool holder position. The paper presents a monitoring system based on radar electronics. Its capability is investigated by a simulative sensitivity analysis of the system behavior with contaminated contact surfaces.


Dipl.-Ing. Oliver Georgi, geb. 1987, studierte bis 2013 Maschinenbau an der Technischen Universität Chemnitz. Seit 2015 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik.

Dipl.-Ing. (FH) Josef Greif, geb. 1958, studierte bis 1986 Maschinenbau an der Fachhochschule Kempten. Seit seinem Studienabschluss arbeitet er bei der heutigen OTT-JAKOB Spanntechnik GmbH und leitet seit 2000 die Abteilung Entwicklung & Konstruktion.


References

1. Leschnig, S.: Entwicklung standardisierter Abläufe zur Verbesserung der Prozesszuverlässigkeit von Fertigungsanlagen. Dissertation, Technische Universität Chemnitz, 2009Search in Google Scholar

2. Weck, M.; Brecher, C.: Werkzeugmaschinen. Band 1: Maschinenarten und Anwendungsbereiche. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg200510.1007/978-3-540-28085-9Search in Google Scholar

3. Jäger, T.: Drahtloses spindelintegriertes Sensorsystem zur Überwachung der HSK-Schnittstelle bei automatischem Werkzeugwechsel. Dissertation, Technische Universität Freiberg, 2010Search in Google Scholar

4. Bonerz, S.; Aschauer, F.; Greif, J.; Georgi, O.; Schneider, R.: PLANKO: Hintergrundinformationen zum Assistenzsystem „Werkzeuganlagenkontrolle“. Shaker Verlag, Aachen2015Search in Google Scholar

5. Bonerz, S.; Bechteler, W.; Greif, J.: Sensor system for monitoring the planar tool flange contact on the basis of ceramic resonators and circular waveguide structures. Procedia CIRP12 (2013), S. 115120 DOI 10.1016/j.procir.2013.09.021Search in Google Scholar

6. Hirose, Y.; Hirota, E.; SatoA.: Main Spindle Device for Machine Tool. Patentschrift, 11.2.1997 JP 10 – 225845Search in Google Scholar

7. Kawamura, J.; Sakai, K.; Yamazaki, M.: Tool Mounting Confirming Device. Patentschrift, 17.3.2000, JP 2001 – 259906Search in Google Scholar

8. Fujimura, N.; Hirao, K.: Tight Contact State Detector of Tool in Machine Tool. Patentschrift, 31.3.2008; EP 2258503 A1Search in Google Scholar

9. Strobel, R.; Kuhn, A.: Verfahren zur Auflagekontrolle bei Werkzeugmaschinen und Auflagekontrollvorrichtung. Offenlegungsschrift, 3.12.2003, DE 103.56.883.A1Search in Google Scholar

10. Mohr, P.; Bechteler, W.; Gast, S.; Greif, J.: Spannvorrichtung. Patentschrift, 29.5.2004, DE 10.2004.026.43810.1088/1126-6708/2004/10/026Search in Google Scholar

11. OTT-JAKOB Spanntechnik GmbH: GAUS Federkraftüberwachung, Funktionsmuster-Information, Firmenschrift 95.100.345.0.0/2009 – 03Search in Google Scholar

12. Nordmann, K.: Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern im Spalt zwischen Werkzeug und Spindel in spanenden Werkzeugmaschinen. Patentschrift, 8.4.2006, DE 10.2006.016.919.A1Search in Google Scholar

13. Murota, M.; Fujimoto, A.; Watanabe;N.: CNC-Werkzeugmaschine mit einer Vorrichtung zum Messen der Exzentrizität des Werkzeughalters. Patentschrift, 25.4.2005, EP 1.593.456.81Search in Google Scholar

14. Takaku, M.: Machine Tool. Patentschrift, 26.10.2001, EP 1.334. 799 A1Search in Google Scholar

15. Schwäblein, R.: System zur Überwachung des Spannzustandes von Werkzeugen in der Arbeitsspindel. Patentschrift, 7.12.1999, DE 19.959.778 A1Search in Google Scholar

16. Schwäblein, R.: Kontrolleinrichtung für die Werkzeugaufnahme in der Maschinenspindel. Patentschrift, 31.1.2001, DE 10.105.417 A1Search in Google Scholar

17. Keim, W.: Meß- und Überwachungseinrichtung für Bearbeitungsmaschinen. Patentschrift, 31.10.2003, DE 103.51.347 A1Search in Google Scholar

18. Grob Werke GmbH & Co. KG: Span-in-Spindel-Erkennung und höhere 5-Achs-Präzision. mav, 20.03.2015Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-04-26
Erschienen im Druck: 2017-04-28

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 21.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/104.111704/html
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