[发明专利]用于监控数控机床工作主轴的工具夹紧系统的方法和装置

说明书

本发明涉及用于监控数控机床的工作主轴的工具夹紧系统的方法和装置，数控机床具有控制装置，当工具通过工具接口夹紧至工具接合架时，对利用借助于工具接口夹紧至工作主轴的工具进行加工的工具的加工进行控制，其中工作主轴具有多个在工作主轴的工具接合架的承载区域上的力传感器，且当工具通过工具接口夹紧在工作主轴的工具接合架上时，工作主轴的力传感器的传感器数值被提供在控制装置上，包括当工具通过工具接口夹紧至工作主轴的工具接合架时，根据所确定的力的分布，在控制装置上监控工作主轴的工具夹紧系统，尤其是关于执行安全控制措施以防止在工件加工期间主轴损坏、工件损坏和/或工具损坏的需求。

技术领域

本发明涉及用于监控数控机床的工作主轴的工具夹紧系统的方法和装置，数控机床具有控制装置，当工具通过工具接口夹紧至工具接合架时，对利用借助于工具接口夹紧至工作主轴的工具进行加工的工件的加工进行控制，其中工作主轴具有多个在工作主轴的工具接合架的承载区域上的力传感器，且当工具通过工具接口夹紧在工作主轴的工具接合架上时，工作主轴的力传感器的传感器数值被提供在控制装置上。

背景技术

现有技术中已知，当工具通过工具接口夹紧至工作主轴的工具接合架时，在用于加工工件的数控机床上利用通过工具接口夹紧至工作主轴的工具来监控机床的工作主轴的工具夹紧系统。

在该方面，EP2829859A2提供了具有多个力传感器(例如，应变计或其他力传感器)的工作主轴，力传感器在工作主轴的工具接合架的承载区域上，使得在工具通过工具接口夹紧在工作主轴的工具接合架上时，工作主轴的力传感器的传感器数值能够被提供在机床的控制装置上。

特别地，EP2829859A2示出了一种用于确定几何体的变形或用于通过力或形变测量传感器来测量作用在几何体上的力或力矩的方法，如果打算通过其指定，那么可以实现更精确地确定的该几何体的形变或者更精确地测量作用在其上的力或力矩。为此，提出在几何体上以至少两组布置多个力或形变测量传感器，以这样的方式使得第一组力或形变传感器检测几何体的力或形变，所述力或形变基于相对于几何体的静止的坐标系沿第一空间方向施加至几何体，且第二组力或形变传感器检测几何体的力或形变，所述力或形变基于相对于几何体的静止的坐标系沿第二空间方向施加在几何体，所述第二空间方向独立于第一空间方向，且力或形变的信号输出相对于彼此设置，用于信号检测和评估以及确定或评估作用在不同空间方向中的力或形变的分量。

根据EP2924526A1还已知基于EP2829859A2的传感器配置来监控机床上的操作参数。特别地，EP2924526A1示出了用于设置和/或监控工件加工机器的操作参数的方法，工件加工机器具有工具夹和部件，且工具夹至少沿第一轴相对于彼此移动工件。根据本发明的方法的特征在于，在配备有工具的工具夹的加工操作中和在工具与工件的接合中，用于下述所测量的变量(在工具和工件之间的交互期间发生在工具上且发送到工具夹)中的至少一个所测量的变量的数值被记录在工具夹上且被记录为加工过程：a.作用在平行于第一轴的方向中的轴向力，b.相对于第一轴或平行于第一轴的轴施加的扭矩，c.根据方向和量的弯矩或弯矩分量，其中用于至少一个所测量的变量的所确定的数值被使用，以便执行操作参数的设置，所述数值与所使用的工具的使用寿命相关联，且同时加工时间少于最大的加工时间和/或以便就加工操作的可再现性和/或工具磨损和/或工件加工机器的机器误差监控加工操作。

本发明的目的在于改善在工件加工之前和期间对工作主轴的工具夹紧系统的监控，且特别地，使其更加用户友好和/或在加工操作期间能够以对机器、工具和/或工件来说温和的方式执行加工。

发明内容

为了解决上述问题，提供了根据权利要求1的一种用于监控数控机床的工作主轴的工具夹紧系统的方法，和根据权利要求23一种用于对通过借助于工具接口夹紧至数控机床的工作主轴的工具进行加工的工件的加工进行控制以及监控所述机床的所述工作主轴的工具夹紧系统的控制装置，以及根据权利要求24的具有这样的控制装置的机床和相应的计算机程序产品。附属权利要求涉及优选实施例。