[发明专利]用于测量工件的工具机和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工具机，特别是一种磨削机，具有：工件容纳部；工具单元测量装置以及控制装置，控制装置能够与测量装置和工具单元联接。本发明还涉及一种用于测量工具机中工件的方法，所述工具机特别是指磨削机。

背景技术

工具机(特别是磨削机)在现有技术中是公知的。于是，圆磨机例如可以具有旋转对称的工具，例如磨削盘，所述工具能够以适当的方式与工件相互作用，以磨去材料。圆磨机例如可以构造用于进行外部圆磨、内部圆磨或者横磨或者倾斜横磨。除了磨削盘，在圆磨时也可以应用磨削带。除了旋转对称的面，当工件容纳部和工具单元能被以适当方式驱动并且彼此相对移位时，例如也可以加工偏心设计的工件面。按照这种方式例如能够加工或磨削出具有偏心几何形状的凸轮轴、曲轴或类似的工件。

需要加工的工件例如可以被接纳在工件容纳部的尖顶之间，或者在一侧被接纳在工件容纳部中。此外，是所谓的无尖顶式磨削，其中，工件在磨削机中并未接纳在尖顶之间，而是例如能够借助放置轨、引导滚轮等得到容纳和引导。

由DE 10 2009 042 252 A1公知一种磨削机，该磨削机具有测量装置，该测量装置被构造用于在加工过程期间，在待测样品上进行在线测量。为此目的，测量装置具有测量头，该测量头借助连杆能够枢转地与测量装置的基体相连接。测量头具有能够偏转的测量探头，该测量探头与测量棱柱相联接并且设置用于确定待测样品的直径或圆度。连杆应当被构造用于至少能够在一定的范围内使待测样品能够执行运动，例如使凸轮轴的凸轮轴颈绕其转动轴线转动。

按照这种方式，原则上即使在对偏心布置的圆柱面进行磨削加工时仍然可以至少分段地进行在线测量。这一过程能够与磨削加工同时进行。但是，测量装置具有复杂的构造。连杆的构造耗费很大并且在运行中难于控制。

所谓的在线测量(在加工过程期间的测量)可以实现高精度的加工过程并且有助于提高制造品质和工艺可靠性。但为此目的，一般需要的是：针对每个需要测量的工件规格(也就是例如针对每个直径)，提供与预计的尺寸精确适配的测量头。这例如可以是单一目的测量头，或者是其上能调整地容纳例如两个测量探头的测量头，这两个测量探头彼此间具有符合预期间距的间距。测量探头分别匹配于需要检测的尺寸并且相应地对准。

这种在线测量头例如在DE 196 16 353 A1中示出。在此，可能不利的是所需的、复杂的配置、校准或验证过程，以便使测量头匹配于相应的使用目的。特别是在小批量和中等批量的单独加工过程中，例如对测量头的配置随之带来不可忽略的时间耗费。

基于上述背景，已经必须被作为反例的是：由DE 10 2009 042 252 A1公知的测量装置也许不能满足在线测量的情况下所要求的测量精度。所属的测量头具有一个测量探头和一个测量棱柱，他们借助连杆的多个连杆元件与绝对测量参照物相关联。沿着连杆动态链的所有偏差都能够被引入测量头相对于待测样品的位置关系。这特别是在分段测量偏心的工件时是不利的。测量头相对于待测样品(例如相对于其角位置)的位置可能是有误差的。

发明内容

基于上述背景，本发明的目的在于：提出一种工具机，特别是磨削机，其中，在低耗费的情况下，设计出对工件高精度而且高灵活度的测量方案。另外，应当提出如下用于测量工件、特别是工件直径的方法，这种方法例如能够利用所述工具机来执行。

所述目的根据本发明通过一种工具机(特别是磨削机)来实现，其具有下列部件：

工件容纳部，具有至少一个用于容纳工件的工件保持件，

工具单元，具有工具芯轴(特别是磨削头)，用以容纳和驱动工具(特别是至少一个磨削盘)，其中，工具单元能够至少沿着进给轴线相对于工件移动，

模块化的测量装置，所述测量装置接纳在工具单元上，其中，测量装置具有至少一个开关测量头，其中，该至少一个开关测量头被接纳在承载件上，该承载件为至少一个开关测量头提供多个受限定的预设位置，以及

控制装置，该控制装置能够与测量装置和工具单元相联接，其中，控制装置被构造用于：由至少一个开关测量头在触碰工件时对所触发的信号加以检测，并且借助工具单元的实际位置来获取至少一个开关测量头的实际位置。

本发明的目的按照上述方式得到完美实现。