DE19716888A1

DE19716888A1 - Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werkzeug

Info

Publication number: DE19716888A1
Application number: DE19716888A
Authority: DE
Inventors: Masahito Shiozaki; Takeshi Momochi; Hideo Fujie; Kazuo Nagashima
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-04-23
Also published as: JPH09285945A; US5921726A; TW419410B; JP3645353B2; DE19716888B4

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für ein Werkzeug, insbesondere auf eine Werkzeugmaschine, bei der die Abnutzung, die nacheinander bei der Be arbeitung vieler Werkstücke erzeugt worden ist, erfaßt werden kann.

Üblicherweise wird eine Werkzeugmaschine beispielsweise zum Schneiden bzw. zur spanabhebenden Bearbeitung und Zerspanen von unterschiedlichen metallischen Materialien verwendet.

Die Werkzeugmaschine weist ein schneidendes bzw. zerspanendes Werkzeug auf, das am Ende einer drehbar gelagerten Hauptwelle befestigt ist, wobei das Werkzeug durch drehendes Antreiben der Hauptwelle mit einem Wellen antriebsmotor in Drehung versetzt wird, wodurch eine schneidende bzw. zerspanende Bearbeitung an einem Werkstück durchgeführt wird.

Lagerung der Hauptwelle

Die herkömmliche Werkzeugmaschine verwendet unterschiedliche Lager zum drehbaren Lagern der Hauptwelle.

Beispielsweise wird ein Wälzlager, oder dergleichen, in weitem Umfang bei Werkzeugmaschinen zum schneidenden bzw. zerspanenden Bearbeiten eines schneidenden Werkstückes, das einer großen Schneidbelastung ausgesetzt ist, verwendet.

Bei Werkzeugmaschinen zur Durchführung einer ultrapräzisen schneidenden bzw. zerspanenden Bearbeitung mit schwacher Schneidbelastung (beispiels weise im Falle der Hochglanzpolitur bei einem Leichtmetallmaterial unter Benutzung einer Diamantkrone, oder in anderen Fällen) wird ein unter statischem Luftdruck stehendes Lager verwendet.

Abnutzung des Werkzeugs

Das in der Werkzeugmaschine benutzte Werkzeug wird durch die schneiden den bzw. zerspanenden Bearbeitungen sowie andere Schädigungen abgenutzt, was manchmal zum Bruch des Werkzeugs führt. Manchmal verursacht die genannte Abnutzung, oder dergleichen, eine Abnahme der Maßhaltigkeit eines bearbeiteten Teils des Werkstückes und verhindert die volle Leistung der geforderten Bearbeitung.

Daher wird zusätzlich zu Maßnahmen, bei denen beispielsweise eine Bedie nungsperson nach Bedarf das Werkzeug auf Abnutzung und dergleichen inspiziert, zur Erzielung einer anschließenden automatischen Bearbeitungs operation, die Werkzeugmaschine, bei der eine Abnutzung oder dergleichen am Werkzeug aufgetreten ist, automatisch überwacht, wie es durch den vorliegenden Anmelder (vgl. die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. Sho 62-60221) vorgeschlagen worden ist.

Bei der erwähnten Werkzeugmaschine gibt es für die Verschleißerfassung zwei Möglichkeiten: die Erfassung des Stromverbrauchs des Wellenantriebs motors und die Erfassung der Vibrationen, die in der Nähe der Hauptwelle erzeugt werden.

Bestimmung auf der Basis des Stromverbrauchs

Um bei einem neuen Werkzeug die Bestimmung unter Verwendung des Stromverbrauchs durchzuführen, wird ein Leerlauf-Stromwert iNUL eines lastfreien Zustandes (bei dem das Werkzeug kein Werkstück bearbeitet), und ein normaler Bearbeitungs-Stromwert iNET definiert, indem der Stromwert iR eines Motors genau erfaßt wird, der die Hauptwelle in Drehung versetzt. Mit den genannten Stromwerten wird die Zunahme des Stromes (iNET- iNUL), der ansteigt, wenn die normale schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung mit dem neuen Werkzeug durchgeführt wird, und die Stromzu nahme (iR-iNUL) bei der tatsächlichen schneidenden bzw. zerspanenden Bearbeitung miteinander verglichen, wodurch das Auftreten der Abnutzung am Werkzeug festgestellt wird, wenn die Stromzunahme bei der aktuellen schneidenden bzw. zerspanenden Bearbeitung größer wird.

Jeder der erwähnten Stromwerte wird aus dem Durchschnitt vieler Proben nahmewerte erhalten.

Bestimmung auf der Basis der Vibrationserfassung

Um die Bestimmung durch Vibrationserfassung durchzuführen, wird ein piezoelektrisches Element, oder dergleichen, als Vibrationserfassungselement in der Nähe der Hauptwelle angeordnet, wodurch eine fehlerhafte Bearbei tung durch Verschleiß oder Bruch ermittelt wird, wenn ein von dem er wähnten Element erhaltenes Signal den Basiswert überschreitet.

Bei der beschriebenen Vibrationsbestimmung wird gefordert, daß sie gegen verschiedene Vibrationen unempfindlich ist (ein Lager, ein Motor, usw.), die in der Werkzeugmaschine natürlicherweise erzeugt werden. Daher benutzt die Vibrationsbestimmung eine Filterschaltung zum Beseitigen der genannten Vibrationskomponenten.

Die Erfassung von kaum spürbarem Verschleiß ist jedoch schwierig, d. h., daß die Vibrationsbestimmung darauf beschränkt ist, das Auftreten von Absplitterungen, Brüchen usw. am Werkzeug zu ermitteln.

Nachteile der Abnutzungserfassung für das Werkzeug

Die oben angesprochene automatische Werkzeug-Abnutzungserfassung steht unter dem Vorbehalt, daß die erforderliche Erfassung der Abnutzung am Werkzeug unzureichend ist.

Mit anderen Worten verursacht bei der erwähnten Werkzeugmaschine im Falle, daß das die Hauptwelle tragende Lager ein Wälzlager ist, dieses Wälzlager Rauschen im erfaßten Antriebsstromwert des Motors, so daß ein Bruch des Werkzeugs, oder dergleichen, die leicht als Fluktuation dargestellt wird, erfaßt werden können. Was jedoch die Abnutzung bei einem kleine ren Fluktuationssignal anbetrifft, besteht ein Nachteil darin, daß wegen des Rauschens eine zuverlässige Erfassung schwierig ist.

Daher ist bei der herkömmlichen Werkzeugmaschine zum Schneiden bzw. spanabhebenden Bearbeiten des schweren Werkstückes, das ein Wälzlager erfordert, die Verschleißerfassung für das Werkzeug ungewiß, was den Nachteil herbeiführt, daß eine automatische Bearbeitungsoperation ohne Bediener für längere Zeit unmöglich ist.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werkzeug zu versehen, die zur ver läßlichen Erfassung der Abnutzung am Werkzeug in der Lage ist.

Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, die Erfassung der Abnutzung durch Verringern des Rauschens unter Benutzung eines unter statischem Luftdruck stehenden Lagers bzw. Festdruck-Luftlagers zum Tragen der Hauptwelle zu bewirken.

Herkömmlicherweise wird das unter statischem Luftdruck stehende Lager nur bei einer schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung für kleine Bela stung verwendet, doch hat der Anmelder durch Experimente festgestellt, daß es möglich ist, die Verwendung eines unter statischem Luftdruck stehenden Lagers auf die schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung für starke Belastung anzuwenden. Die vorliegende Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß das unter statischem Luftdruck stehende Lager das geeigneteste Mittel für die Abnutzungs-Erfassung bei Werkzeugen aufgrund des schwachen Geräusches des unter statischem Luftdruck stehenden Lagers ist.

Konkret gesprochen ist die Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfas sungsfunktion für ein Werkzeug dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
eine Hauptwelle, die mit dem Werkzeug verbunden ist und von einem in Drehung zu versetzenden, unter statischem Luftdruck stehenden Lagers (Festdrucklager) getragen wird; einen Wellenantriebsmotor, der die Hauptwel le zum Drehen antreibt; eine Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Verbrauchsleistung des Wellenantriebsmotors; und eine Abnut zungs-Erfassungsvorrichtung zum Detektieren der Abnutzung am Werkzeug durch Speichern einer Referenz-Verbrauchsleistung des Wellenantriebsmotors, und Vergleichen der Referenz-Verbrauchsleistung und der durch die Ver brauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erfaßten Verbrauchsleistung.

Bei der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung wird die aktuelle Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors durch die Verbrauchsleistungs- Erfas sungsvorrichtung erfaßt, und die erfaßte aktuelle Verbrauchsleistung wird an die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung geliefert und mit einem gespeicherten Referenz-Verbrauchsleistung verglichen. Wenn die Antriebsbelastung der Hauptwelle durch das Abnehmen des Schneidvermögens an einem Werkstück wegen des abgenutzten Werkzeugs groß wird, wird auch die Verbrauchs leistung größer. Wenn daher durch Vergleich in der Abnutzungs-Erfassungs vorrichtung die Verbrauchsleistung größer als der Referenz-Verbrauchsleistung ist, wird so die Abnutzung des Werkzeugs erfaßt.

Nun wird aber die Hauptwelle durch die Festdruck-Luftlager getragen, so daß das beim Umlaufen erzeugte Geräusch, das den erfaßten Verbrauchslei stungswert beeinflußt, extrem kleiner im Vergleich zum herkömmlichen Wälzlager, usw. ist. Dies erlaubt die Erfassung kleinster Schwankungen der Verbrauchsleistung, so daß die Abnutzungserfassung für das Werkzeug gewährleistet ist.

Es ist ratsam, daß die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung einen Schneid startdetektor aufweist, der den Beginn einer schneidenden bzw. spanabheben den Bearbeitung bei einem vorbestimmten Werkstück unter Benutzung des von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhaltenen Verbrauchs leistung bestimmt bestimmt; einen Referenzwert-Speicherbereich, der die Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors während der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung an dem vorbestimmten Werkstück als Zeitserien werte innerhalb der Ablaufzeit beginnend mit dem Zeitpunkt, in welchem die schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung beginnt, speichert, und der die Referenz-Verbrauchsleistung in den Zeitpunkten ausgibt; einen Abstimmcon troller, der die Referenz-Verbrauchsleistung entsprechend dem aktuellen Zeitpunkt aus dem Bezugswert-Speicherbereich abruft, basierend auf der vom Schneidstartdetektor erfaßten Ablaufzeit seit Beginn der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung bis zum aktuellen Zeitpunkt; und einen Ver gleichsbereich, der die vom Abstimmcontroller abgerufene Referenz-Verbrau chsleistung mit der aktuellen Verbrauchsleistung vergleicht, die von der Verbrauchsleistungs- Erfassungsvorrichtung erhalten wurde.

Gemäß der obigen Beschreibung kann der Vergleich zwischen dem Referenz wert und dem aktuellen Wert der Verbrauchsleistung unter den gleichen Bedingungen im Ablauf der Bearbeitung durchgeführt werden, was es der Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung ermöglicht, im Vergleich mit der Verwen dung eines Durchschnittswertes unter verschiedenartigen Bedingungen einen Durchschnittswert für mehrere Bearbeitungen, oder dergleichen, zu gewähr leisten.

Es ist ratsam, wenn der Referenzwert-Speicherbereich und der Abstimmcon otroller die Referenz-Verbrauchsleistung in jedem vorbestimmten Probenahme zeitpunkt speichern und abrufen, die von außen her eingegeben wird.

Daher kann der Berechnungsprozeß usw. vereinfacht werden, verglichen mit einem Prozeß auf der Basis kontinuierlicher Werte, und er gewährleistet außerdem die Genauigkeit der Erfassung im Zeitpunkt jeder Probenahme.

Die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung kann einen zulässigen, von außen her eingegebenen Differenzwert speichern und bestimmen, daß das Werkzeug abgenutzt ist, wenn der Unterschied zwischen dem von der Verbrauchs leistungs-Erfassungsvorrichtung erfaßten Verbrauchsleistung und der Referenz- Verbrauchsleistung größer als der zulässige Differenzwert ist.

Der obige Aufbau zeigt, daß er eine Sensorkontrolle der Abnutzungserfas sung erlaubt, auf der Basis des Vergleichs mit der Referenz-Verbrauchs leistung usw., und daß diese leicht durch Ändern der Einstellung des vorbestimmten, zulässigen Differenzwertes durchgeführt werden kann.

Es ist vorteilhaft, daß die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung die von der Verbrauchsleistungs- Erfassungsvorrichtung erhaltene Verbrauchsleistung als die Referenz-Verbrauchsleistung bei jeder spanabhebenden Bearbeitung am vor bestimmten Werkstück speichert.

Gemäß der obigen Beschreibung kann selbst dann, wenn die Schritte zum Bearbeiten des Werkstückes unterschiedlicher Art sind oder wenn es schwie rig ist, den Bezugswert präzise zu definieren, der Bezugswert in jedem Zeitpunkt definiert werden, wodurch die Abnutzungserfassung zuverlässig und korrekt durchgeführt wird.

Die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung kann die Verbrauchsleistung speichern, die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhalten wird, und zwar als die neue Referenz-Verbrauchsleistung in jedem der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitungen am vorbestimmten Werkstück.

Die obige Beschreibung zeigt, daß der Vergleich in Abhängigkeit von der vorhergehenden Bearbeitung durchgeführt werden kann, so daß der genannte Aufbau für die Brucherfassung geeignet ist, die eine starke Fluktuation verursacht.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung, die nachfolgend kurz beschrieben wird. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform gemaß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein fragmentarisches Blockdiagramm, das die bevorzugte Ausfüh rungsform zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, das einen Signalprozeß bei der bevorzugten Aus führungsform zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zur Abnutzungserfassung bei der bevorzugten Ausführungsform wiedergibt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zur Brucherfassung bei der bevorzugten Ausführungsform wiedergibt;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung bei der Benutzung eines neuen Werkzeugs im Experiment 1 veranschaulicht;

Fig. 7 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung veranschaulicht, wenn das Werkzeug im Experiment 1 abgenutzt ist;

Fig. 8 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung bei einer Bearbeitung des Experimentes 2 veranschaulicht;

Fig. 9 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung beim Bruch des Werk zeugs im Experiment 2 veranschaulicht;

Fig. 10 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung bei einer Bearbeitung des Experiments 3 veranschaulicht; und

Fig. 11 ein Diagramm, das die Verbrauchsleistung beim Bruch des Werk zeugs im Experiment 3 veranschaulicht.

Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Basisstruktur

Gemäß Fig. 1 weist eine Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform gemäß der Erfindung einen Wellenkopf 10 auf, der von einer Säule (nicht darge stellt) getragen wird, sowie ein schneidendes bzw. spanabhebendes Werkzeug 12, das am Ende einer Hauptwelle 11 drehbar im Wellenkopf 10 gehaltert wird. Weiter weist die Werkzeugmaschine 1 einen Tisch, und dergleichen (nicht dargestellt), zum Plazieren eines Werkstückes auf. Der Tisch, und dergleichen, und der Wellenkopf 10 sind dreidimensional ausgebildet und werden durch ein Bewegungssystem (nicht dargestellt) relativ zueinander bewegt, wodurch das Werkzeug 12 mit dem Werkstück in Berührung ge bracht wird, um eine schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung durch zuführen.

Die genannte Bewegung wird auf der Basis eines von einem NC-System 20 gelieferten Betriebsbefehl durchgeführt. Als NC-System 20 wird ein beste hendes System benutzt, bei dem verschiedene Betriebsbefehle auf der Basis von vorbestimmten Bearbeitungsprogrammen ausgegeben werden.

Der Wellenkopf 10 benutzt ein Festdruck-Luftlager, um die Hauptwelle 11 zu tragen.

Die Hauptwelle 11 weist einen Flansch 13 an einem Teil im Wellenkopf 10 sowie die Festdruck-Luftlager 14, 15 und 16 auf, von denen eines vor dem Flansch 13 zum Werkzeug 12 hin in radialer Richtung plaziert ist, und von denen zwei der Lager an Stellen hinter dem Flansch 13 in radialer Richtung plaziert sind. Weiter ist ein Paar von Festdruck-Luftlagern 17 und 18 in axialer Richtung vorgesehen, um den Flansch 13 beidseitig zu umgeben.

Unter hohem Druck stehende Luft wird den genannten Festdruck-Luftlagern 14 bis 18 zugeführt, in denen die Hauptwelle 11 schwimmend mit einem vorbestimmten Lagerspiel in jedem der Lager 14 bis 18 getragen wird, um in radialer Richtung und in axialer Richtung des Wellenkopfes 10 gedreht zu werden.

An der vom Werkzeug 12 abgekehrten entgegengesetzten Seite des Wellen kopfes 10 ist ein eingebauter Motor 19 befestigt, wodurch die Hauptwelle 11 drehend angetrieben wird.

Der eingebaute Motor 19 ist ein Induktionsmotor und wird von einem Motorantriebssystem 21 als Motorsteuerschaltung gesteuert. Das Motor antriebssystem 21 steuert den eingebauten Motor 19 auf der Basis des vom NC-System 20 gelieferten Betriebsbefehls, um die Hauptwelle 11 und das Werkzeug 12 mit einer vorbestimmten Drehzahl in Drehung zu versetzen.

Abnutzungsdetektor

Die Werkzeugmaschine 1 umfaßt einen Abnutzungsdetektor 30, der die Abnutzung bzw. den Verschleiß erfaßt, sowie den vorerwähnten Wellenkopf 10 und das NC-System 20.

Der Abnutzungsdetektor 30 umfaßt seinerseits einen Belastungsmesser 31 als Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung, einen A/D-Wandler 32, einen Komparator 33 und eine Bearbeitungseinheit 34 als Abnutzungs-Erfassungs vorrichtung.

Der Belastungsmesser 31 ist eine im Motorantriebssystem 21 ausgebildete Schaltung, um die Verbrauchsleistung des eingebauten Motors 19 zu erfas sen.

Der A/D-Wandler 32 wandelt ein vom Belastungsmesser 31 geliefertes analoges Verbrauchsleistungssignal PWO in ein digitales Verbrauchsleistungs signal PW1 um (vgl. Fig. 3), und zwar im Anschluß an ein Probenahmesi gnal ST (einen Probenahmezyklus Ts), das von außen her eingegeben wird.

Der Komparator 33 bestimmt darüber, ob die Werkzeugmaschine 1 sich im schneidenden bzw. spanabhebenden Zustand befindet, und zwar durch Ver gleichen des Verbrauchsleistungssignals PWO, das vom Belastungsmesser 31 geliefert wird, mit einem vorbestimmten Schwellenwert, und gibt dann ein Schneidverlaufssignal CO aus (vgl. Fig. 3), wenn die schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung durchgeführt wird.

Genauer gesagt ist die Verbrauchsleistung des eingebauten Motors 19 wegen der Belastung bei der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung groß, während er bei fehlender Bearbeitung klein ist, so daß die ab laufende schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung oder der Start oder das Ende der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung aus der Verbrauchs leistung erfaßt werden kann.

Ihrerseits enthält die Bearbeitungseinheit 34, bei der es sich um ein kleines Computersystem unter Verwendung einer CPU 41 als Mikroprozessor han delt, einen Programmspeicher 42, einen Arbeitsspeicher 43, Eingabeschaltun gen 44 und 45 und eine Ausgabeschaltung 46.

Der Programmspeicher 42 speichert das Betriebsprogramm der CPU 41, während der Arbeitsspeicher 43 in entsprechender Weise benutzt wird, wenn die CPU 41 den Bearbeitungsprozeß steuert. Der Speicher 42 und der Speicher 43 sind jeweils aus bestehenden Speicherzellen usw. aufgebaut.

Die Eingabeschaltung 44 empfängt vom A/D-Wandler 32 und vom Kom parator 33 Ausgaben. Die Eingabeschaltung 45 empfängt Signale, wie etwa in bezug auf einen Einstellpunkt oder dergleichen, vom NC-System 20. Die Ausgabeschaltung 46 liefert Signale nach außen. Die genannten Schaltungen sind jeweils aus einer E/A-Schnittstellenschaltung usw. aufgebaut.

Jeder der vorerwähnten Speicher und Schaltungen 41 bis 46 sind an einen Adreßbus 47 und an einen Datenbus 48 angeschlossen, um einen zusammen wirkenden Betrieb durchzuführen, wie etwa das gegenseitige Übermitteln von Daten usw.

In der Bearbeitungseinheit 34 arbeitet die CPU 41 gemäß dem Betriebs programm, wodurch eine Funktion, die für den Abnutzungs-Erfassungsprozeß in bezug auf die Software erforderlich ist, erzielt wird.

Funktionelle Struktur der Verarbeitungseinheit

Gemäß Fig. 2 ist die Bearbeitungseinheit 34 aus einem Schneidstartdetektor 51, einem Referenzwert-Speicherbereich 52, einem Abstimmcontroller 53 und einem Vergleichsbereich 54 aufgebaut.

Der Schneidstartdetektor 51 erfaßt den Beginn der schneidenden bzw. span abhebenden Bearbeitung durch Erfassen der vorderen Flanke des Schneidver laufsignals CO, das in die Eingabevorrichtung 44 eingegeben wird, und er gibt ein Schneidbeginnpunktsignal CS aus.

Der Bezugswert-Speicherbereich 52 speichert die Verbrauchsleistungssignale PW1, die von der Eingabeeinrichtung 44 eingegeben werden, in der richti gen Reihenfolge ab dem Beginn der schneidenden bzw. spanabhebenden Be arbeitung, die vom Schneidstartdetektor 51 erfaßt wird, unter den definierten Bedingungen, und er hält sie als Referenz-Verbrauchsleistungssignale PW2 (vgl. die linke Seite der Fig. 3).

Die vorbestimmten Bedingungen zum Speichern werden aus der ersten Bearbeitung erhalten, wenn das Werkstück oder die Bearbeitungsschritte gewechselt werden (erhalten vom NC-System 20) usw., die durch das von der CPU 41 durchgeführte Betriebsprogramm eingestellt sind.

Der Referenzwert-Speicherbereich 52 speichert die Verbrauchsleistung (die Referenz-Verbrauchsleistung), welche das abnutzungsfreie Werkzeug 12 beim schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeiten des vorbestimmten Werk stückes aufnimmt, und zwar als Zeitabfolgedaten seit dem Zeitpunkt, in dem die schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung beginnt.

Die Speicherung für das Referenz-Verbrauchsleistungssignal PW2 wird durch Freihalten des Referenzwertspeichers für den Arbeitsspeicher 43 und Ab speichern desselben durchgeführt, während die Speicheradressen jedesmal dann gewechselt werden, wenn das Verbrauchsleistungssignal PW1 geliefert wird, oder umgekehrt.

Der Abstimmcontroller 53 startet unter der definierten Bedingung nach Ablauf einer Zeitdauer seit dem Beginn der Bearbeitung, die vom Schneid startdetektor 51 erfaßt wird, bis zum aktuellen Zeitpunkt, und wählt dann ein Referenz-Verbrauchsleistungssignal PW2T, das dem Zeitablauf entspricht, aus dem Bezugswert-Speicherbereich 52.

Die vorbestimmte Bedingung zum Speichern liegt vor, wenn der Referenz wert-Speicherbereich 52 die Speicheroperation nicht durchführt, wie etwa bei den schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitungen ab der zweiten schnei denden bzw. spanabhebenden Bearbeitung, nach dem das Werkstück oder die Bearbeitungsschritte gewechselt werden (erhalten vom NC-System 20), oder zu anderen Zeiten.

Der Vergleichsbereich 54 vergleicht das Referenz-Verbrauchsleistungsignal PW2T, das vom Abstimmcontroller 53 gewählt wird, mit dem aktuellen Verbrauchsleistungsignal PW1 (vgl. die rechte Seite der Fig. 3).

Der Vergleich im Vergleichsbereich 54 wird ausgeführt durch: Schritte des Neusetzens einer Adresse des Referenzwert-Speichers, der für den Arbeits speicher 43 freigehalten wird, wenn die schneidende bzw. spanabhebende Bearbeitung begonnen wird; Lesen des Wertes in der erwähnten Adresse des Referenzwert-Speichers (das Referenz-Verbrauchsleistungsignal PW2T), wäh rend die Speicheradressen jedesmal dann geändert werden, wenn das aktuelle Verbrauchsleistungsignal PW1 geliefert wird; und Vergleichen des Wertes in der vorerwähnten Adresse mit dem aktuellen Verbrauchsleistungsignal PW1, oder umgekehrt.

Beim Vergleichen empfängt der Vergleichsbereich 54 einen Schwellenwert Ns vom NC-System 20 durch die Eingabeschaltung 45. Dann entscheidet der Vergleichsbereich 54, daß das Werkzeug 12 abgenutzt ist, wenn der erwähn te Schwellenwert Ns kleiner als die Differenz zwischen dem Referenz-Ver brauchsleistungsignal PW2 und dem aktuellen Verbrauchsleistungsignal PW1 ist und gibt das Werkzeug-Auswechselsignal TC aus.

Das Werkzeug-Auswechselsignal TC wird durch die Ausgabeschaltung 46 an das NC-System 20 geliefert, und das NC-System 20 befaßt sich mit dem Auswechseln von Werkzeugen oder dergleichen.

Abnutzungs- Erfassungsprozeß

Der nachfolgende Prozeß wird in der Bearbeitungseinheit 34 des oben beschriebenen Abnutzungsdetektors 30 durchgeführt.

Gemäß Fig. 4 wird nach dem Starten des Bearbeitungsprozesses die Anzahl der Werkstücke N = 1 definiert (S1), und es wird eine Adresse des Referenzwertspeichers M = 1 definiert (S2). Nachdem das Schneidverlaufs signal CO erfaßt ist (S3), wird der Probenahmezyklus Ts gemessen (S4) und die Verbrauchsleistung PW1 wird gelesen (S5).

Wenn es sich um den ersten Prozeß handelt (N = 1), wird der Einstell prozeß der Referenz-Verbrauchsleistung PW2 gewählt (S6); die aktuelle Verbrauchsleistung PW1 wird in einer Adresse M des Referenzwertspeichers (S7) gespeichert; und die Adressen M werden geändert (S8).

In diesem Zeitpunkt wird darüber entschieden, ob eine Abfolge des Prozes ses für das Werkstück zu Ende geht oder nicht (S9). Wenn die Abfolge des Prozesses nicht endet, werden die Schritte S3 bis S9 wiederholt.

Bei dem bisher beschriebenen Prozeß wird das während des Ablaufs des ersten Prozesses erzeugte Verbrauchsleistungsignal PW1 als Referenz-Ver brauchsleistungsignal PW2 gespeichert. In Schritt 9 wird, wenn die Abfolge des ersten Prozesses endet und die Referenz-Verbrauchsleistung PW2 erhalten ist, die Anzahl der Werkstücke gesteigert (S10), und dann wird darüber entschieden, ob der Prozeß für alle Werkstücke beendet ist oder nicht (S11). Wenn der Prozeß für alle Werkstücke nicht endet, kehrt das Programm nach Schritt S2 zurück, um den zweiten Prozeß durchzuführen.

Im zweiten Prozeß werden die Schritte S2 bis S6, wie beschrieben, durch geführt. In Schritt S2 wird erneut eine Adresse M = 1 definiert.

In Schritt S6 ist beim zweiten Prozeß (N < 1), so daß das Programm nach Schritt S12 übergeht.

Genauer gesagt wird der Zuwachs zwischen der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 und dem Wert der M-Adresse des Referenzwertspeichers berechnet (S12), und es wird darüber entschieden, ob der berechnete Zuwachs größer als der Schwellenwert Ns ist, oder nicht (S13).

Wenn der Zuwachs größer als der Schwellenwert Ns ist, wird das Werkzeug 12 als abgenutzt betrachtet, so daß das Werkzeug-Auswechselsignal TC ausgegeben wird (S14) und der gesamte Prozeß angehalten wird.

Wenn jedoch der Zuwachs kleiner als der Schwellenwert Ns ist, kehrt das Programm nach Schritt S8 zurück. Die Schritte S3 bis S6, S12 bis S13 und S8 bis S9 werden solange wiederholt, bis der gesamte Prozeß für die Werkstücke endet, wobei die Abnutzungserfassung in den Schritten S12 und S13 der wiederholten Programme durchgeführt wird.

Wenn der zweite Prozeß beendet ist, wird die Anzahl der Werkstücke in den Schritten S9 bis S11 gewechselt und das Programm kehrt nach Schritt S2 zurück, um den dritten Prozeß durchzuführen. Der dritte Prozeß wird in gleicher Weise wie beim oben beschriebenen zweiten Prozeß durchgeführt, wobei die Abnutzungserfassung im wiederholten Ablauf in den Schritten S12 und S13 durchgeführt wird.

Wirkung der Ausführungsform

Gemäß der bisher beschriebenen Ausführungsform wird die aktuelle Ver brauchsleistung PW1 des eingebauten Motors 19, der die Hauptwelle 11 antreibt, überwacht und mit der vorher definierten Referenz-Verbrauchs leistung PW2 verglichen, wodurch, wenn bei fortschreitendem Prozeß die Verbrauchsleistung PW1 größer als die Referenz-Verbrauchsleistung PW2 wird, die Abnutzung des Werkzeugs 12 erfaßt werden kann.

Die Hauptwelle 11 wird in den Festdruck-Luftlagern 14 bis 18 getragen, so daß das beim Umlaufen erzeugte Geräusch, das Einfluß auf den erfaßten Wert der Verbrauchsleistung ausübt, im Vergleich extrem kleiner als im Falle des herkömmlichen Wälzlagers, und dergleichen, ist.

Daher ist es möglich, kleinste Schwankungen der Verbrauchsleistung zu erfassen, wodurch die Abnutzungserfassung für das Werkzeug 12 zuverlässig durchgeführt wird.

Das Verbrauchsleistungsignal PWO, das während der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung des Werkstückes erzeugt wird, wird durch den A/D-Wandler 32 in ein digitales Signal als Verbrauchsleistungsignal PW1 umgewandelt, das den vorbestimmten Probenahmezyklus aufweist. Weiter wird das Referenz-Verbrauchsleistungsignal PW2 im Referenzwert-Speicherbe reich 52 auf der Basis des Verbrauchsleistungsignals PW1 definiert, das im ersten Bearbeitungsprozeß definiert wurde, und dann paßt der Abstimmcon troller 53 die Verbrauchsleistung PW1 an den im gleichen Zeitpunkt gesetz ten Wert an (die Referenz-Verbrauchsleistung PW2T entsprechend der aktuellen Verbrauchsleistung PW1). Dadurch kann die Erfassungsgenauigkeit in jedem Probenahmezeitpunkt gewährleistet werden und der Berechnungs prozeß usw. kann vereinfacht werden, verglichen mit einem Prozeß, bei dem kontinuierliche Werte verwendet werden.

Speziell wird der Referenzwertspeicher im Arbeitsspeicher 43 freigehalten, und die freigehaltene Adresse wird so bewegt, daß sie einer Probenahme anzahl entspricht, die seit dem Beginn des Prozesses gezählt wurde, wodurch die Zeitpunktübereinstimmung sicher durchgeführt wird.

Der Startpunkt des schneidenden bzw. spanabhebenden Prozesses kann aus dem Verbrauchsleistungsignal PWO erfaßt werden, daß durch den Kom parator 33 und den Schneidstartdetektors 51 vom Belastungsmesser 31 erhalten wird, so daß der Vergleich der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 mit der Referenz-Verbrauchsleistung PW2T entsprechend der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 sicher durchgeführt werden kann.

Daher kann der Vergleich zwischen dem aktuellen Wert und dem Referenz wert der Verbrauchsleistung im Ablauf des Prozesses unter gleichen Bedin gungen durchgeführt werden, so daß die Abnutzungserfassung im Vergleich zur Verwendung eines Durchschnittswertes unter verschiedenen Bedingungen einen Durchschnittswert mehrerer Prozesse oder dergleichen gewährleisten kann.

Weiter wird ein von außen eingegebener zulässiger Differenzwert gespeichert, und die Abnutzung am Werkzeug 12 wird als eingetreten betrachtet, wenn die Differenz zwischen der Verbrauchsleistung PW1 und der Referenz-Ver brauchsleistung PW2 größer als der Schwellenwert Ns wird, so daß die Erfassungskontrolle der Abnutzungsbestimmung usw. leicht durch Ändern der Einstellungen des Schwellenwertes Ns durchgeführt werden kann.

Das Verbrauchsleistungsignal PW1, das erzeugt wird, wenn der erste Be arbeitungsprozeß am vorbestimmten Werkstück ausgeführt wird, wird als Referenz-Verbrauchswert PW2 gespeichert und mit der Verbrauchsleistung PW1 des fortgesetzten zweiten Bearbeitungsprozesses verglichen, so daß der Referenzwert jedesmal definiert werden kann, selbst wenn die Schritte zur Bearbeitung des Werkstückes unterschiedlich sind oder wenn es schwierig ist, den Referenzwert vorher zu definieren, wodurch es ermöglicht wird, daß die Abnutzungserfassung zuverlässig und richtig durchgeführt wird.

Übrigens kann die Ausführungsform durch partielles Ändern des in Fig. 4 dargestellten Prozesses an eine Brucherfassung angepaßt werden.

Fig. 5 entspricht im wesentlichen der Fig. 4. Das Programm der Fig. 4 kehrt vom Schritt S8 von Schritt S14 zurück, wenn eine Abnutzung am Werkstück erfaßt wird, doch kehrt das Programm der Fig. 5 vom gleichen Schritt S14 wie in Fig. 4 zum Schritt vor Schritt 7 zurück.

Genauer gesagt wird im zweiten Prozeß, nachdem der Vergleich der Refe renz-Verbrauchsleistung PW2 mit der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 durchgeführt worden ist, bei dem keine Abnutzung am Werkzeug erfaßt wird (S13), die aktuelle Verbrauchsleistung PW1 als neue Referenz-Verbrauchs leistung PW2 neu geschrieben (S7).

Wie bisher beschrieben ist es möglich, die nachfolgende Verbrauchsleistung in Abhängigkeit von der Verbrauchsleistung des vorhergehenden Prozesses zu vergleichen, was die Struktur für die Brucherfassung geeignet macht, welche eine starke Schwankung erzeugt.

Die anderen Ausführungsformen

Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorerwähnte Ausfüh rungsform beschränkt. Vielmehr sind die nachfolgenden Modifikationen, und dergleichen ebenfalls in den Bereich der vorliegenden Erfindung einzubezie hen.

Bei der obigen Ausführungsform wird der wie oben beschriebene Prozeß in der Bearbeitungseinheit 34 auf der Basis von Software für jeden der Berei che 51 bis 54 dargestellt, doch kann jede der Funktionen auch von einer anderen Struktur sein, die zur Erzielung desselben Vergleichs in der Lage ist.

Die Bearbeitungseinheit 34 ist nicht darauf beschränkt, mit Software durch die CPU 41 usw. ausgeführt zu werden, sondern kann ganz mit Hardware ausgeführt sein.

Der Abnutzungsdetektor 30 ist nicht darauf beschränkt, den Vergleich zwischen einer digitalen Form unter Benutzung des AID-Wandlers 32 und der Bearbeitungseinheit 34 durchzuführen. Er kann vielmehr zur Durch führung des Vergleichsprozesses mit einem unveränderten Analogsignal strukturiert sein; mit anderen Worten er muß zur Erfassung der Abnutzung mit Hilfe des Vergleichs der Referenz-Verbrauchsleistung PW2 und der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 strukturiert sein.

Im Vergleichsprozeß erfolgt die Zeitpunktsteuerung der Ablaufzeit der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung.

Er ist nicht auf die Zeitpunktsteuerung der Ablaufzeit der schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung im Vergleich zur Struktur beschränkt, um den Prozeßstartpunkt aus der Schwankung des Verbrauchs unter Benutzung des Komparators 33 und des Schneidstartdetektors 51 zu erfassen. Auch kann eine andere Benutzung, wie etwa das Durchführen der Typenberührungs erfassung oder dergleichen angewandt werden.

Die Referenz-Verbrauchsleistung PW2 ist nicht darauf beschränkt, auf der Basis der Verbrauchsleistung PW1 des ersten Bearbeitungsprozesses definiert zu werden. Sie kann vielmehr durch Wählen aus Daten definiert werden, die vorher in einer externen Datenbasis oder dergleichen als Antwort auf das bearbeitete Werkstück gespeichert wurden.

Bei der vorerwähnten Ausführungsform wird die Referenz-Verbrauchsleistung PW2T des gleichen Zeitpunktes wie dem der aktuellen Verbrauchsleistung PW1 unter Benutzung einer Probenahmeeinheit verglichen. Es kann aber auch ein Durchschnittswert der Bewegung der vergangenen N-Prozesse bei jedem Zeitpunkt der vorher gespeichert wurde, mit einem Durchschnittswert der aktuellen Verbrauchsleistung verglichen werden, der in ähnlicher Weise berechnet wurde, wodurch eine stabile Abnutzungserfassung bei Verringerung der Einwirkung externer Störungen oder Geräusche durchgeführt werden kann, wenngleich der Prozeß komplexer wird.

Wenn weiter die aktuelle Verbrauchsleistung PW1 mit der Referenz-Ver brauchsleistung PW2 verglichen wird, ist die Benutzung des Schwellenwertes Ns nicht unbedingt erforderlich. Die Abnutzung kann auch durch direkten Vergleich bestimmt werden, wenn die Verbrauchsleistung PW1 die Referenz- Verbrauchsleistung PW2 überschreitet. Beispielsweise kann die Abnutzung im Zeitpunkt bestimmt werden, in welchem die Überschreitungen die vor bestimmte Anzahl erreichen, wodurch es möglich ist, den Einfluß des Geräusches oder dergleichen, zu vermeiden.

Nach der Erfassung der Abnutzung bei der vorerwähnten Ausführungsform wird das Werkzeug-Auswechselsignal TC vom NC-System 20 ausgegeben. Es können aber auch andere Wege beschritten werden, wie etwa die Aus gabe eines Alarms mit Höranzeige oder Display oder dergleichen.

Die nachfolgenden Angaben stellen eine Erläuterung in bezug auf die prakti sche Abnutzungserfassung bei Verwendung der oben genannten Werkzeug maschine 1 dar.

Experiment 1

1. Prozeßangaben: Käfigtaschen-Bearbeitung mit einem Fingerfräser, Finger fräserdurchmesser von 3 mm, Hin- und Herbewegungsbearbeitung, Senden von 2 M/min., Abtragsvorschub 0,6 mm, die Tiefe 0,6 mm
2. Drehzahl der Hauptwelle: 30.000 U/min
3. Material des Werkstückes: HPM-1
4. Ergebnis des Experimentes:
Der Leistungsunterschied beim Aufwärtsschneiden und Abwärtsschneiden wird nicht als prädominant beobachtet, wenn das Werkzeug neu ist (vgl. Fig. 6). Wenn aber das Werkzeug abgenutzt ist, wird der Leistungsunterschied beim Aufwärtsschneiden und Abwärtsschneiden auffällig (vgl. Fig. 7). Der Unterschied der Signalpegel zwischen dem neuen Werkzeug und dem abgenutzten Werkzeug beträgt rund 70W.

Experiment 2

1. Prozeßangaben: Bohrungsbearbeitung, Bohrerdurchmesser von 0,5 mm, Bearbeitungstiefe 10 mm, Verwendung eines wasserlöslichen Schneid mittels
2. Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle: 45.000 U/min
3. Material des Werkstückes: Aluminium
4. Ergebnis des Experimentes:
Die Rauschamplitude im bearbeitungsfreien Zustand ist, als Leistung ausgedrückt, kleiner als 0,04W; doch beträgt die Änderung des Signal pegels vom nichtbearbeiteten Zustand zum schneidenden bzw. span abhebenden Zustand mehr als 1,2W als Leistungsangabe, wobei zu bemerken ist, daß das Rauschen wegen des Festdruck-Luftlagers extrem gering ist (vgl. Fig. 8). Das Signal bei Bruch liefert eine Rauscham plitude, die mehr als das 170-fache bei der normalen schneidenden bzw. spanabhebenden Bearbeitung beträgt, wobei zu bemerken ist, daß die Fähigkeit zur Brucherfassung des Bohrers ausreichend ist (vgl. Fig. 9).

Experiment 3

1. Prozeßangaben: Bohrbearbeitung, Bohrerdurchmesser 0,5 mm, Bearbei tungstiefe 12 mm, Benutzung eines Schneidfluidnebels.
2. Drehzahl der Hauptwelle: 24.000 U/min
3. Material des Werkstückes: SKD12
4. Ergebnis des Experimentes:
Die Rauschamplitude im nichtbearbeiteten Zustand liegt unter 0,17W als Leistungsangabe, doch beträgt die Änderung der Signalpegel vom nicht bearbeiteten Zustand zum Bearbeitungszustand mehr als 0,34W als Leistungsangabe, wobei darauf hinzuweisen ist, daß das Rauschen wegen des Festdruck-Luftlagers ausreichend gering ist (vgl. Fig. 10). Das Signal bei Bruch ist um mehr als das 10-fache höher als die Rauschamplitude im schneidenden bzw. spanabhebenden Zustand mit dem neuen Bohrer, wobei zu bemerken ist, daß die Fähigkeit zur Druckerfassung beim Bohrer ausreichend ist (vgl. Fig. 11).

Claims

1. Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für ein Werkzeug, aufweisend:
eine Hauptwelle, die mit dem Werkzeug verbunden ist und von einem in Drehung zu versetzenden, unter statischem Luftdruck stehenden Lager getragen wird;
einen Wellenantriebsmotor, der die Hauptwelle zum Drehen antreibt;
eine Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors; und
eine Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung zum Detektieren der Abnutzung am Werkzeug durch Speichern einer Referenz-Verbrauchsleistung des Wellenantriebsmotors, und Vergleichen der Referenz-Verbrauchsleistung und der durch die Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erfaßten Verbrauchsleistung.

2. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 1, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung aufweist:
einen Schneidstartdetektor, der den Beginn einer schneidenden und spanabhebenden Bearbeitung bei einem vorbestimmten Werkstück unter Benutzung der von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhalte nen Verbrauchsleistung bestimmt;
einen Referenzwert-Speicherbereich, der die Verbrauchsleistung des Wel lenantriebsmotors während der schneidenden und spanabhebenden Be arbeitung an dem vorbestimmten Werkstück als Zeitserienwerte innerhalb der Ablaufzeit, beginnend mit dem Zeitpunkt, in welchem die schnei dende und spanabhebende Bearbeitung beginnt, speichert, und der die Referenz-Verbrauchsleistung in den Zeitpunkten ausgibt;
einen Abstimmcontroller, der die Referenz-Verbrauchsleistung entspre chend dem aktuellen Zeitpunkt aus dem Bezugswert-Speicherbereich abruft, basierend auf der vom Schneidstartdetektor erfaßten Ablaufzeit seit dem Beginn der schneidenden und spanabhebenden Bearbeitung bis zum aktuellen Zeitpunkt; und
einen Vergleichsbereich, der die vom Abstimmcontroller abgerufene Referenz-Verbrauchsleistung mit der aktuellen Verbrauchsleistung ver gleicht, die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhalten wurde.

3. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 2, bei der der Referenzwert-Speicherbereich und der Abstimmcontroller die Referenz-Verbrauchsleistung in jedem vorbe stimmten Probenahmezeitpunkt speichern und abrufen, welcher von außen her eingegeben wird.

4. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 1, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung einen zulässigen, von außen her eingegebenen Differenzwert speichert und bestimmt, daß das Werkzeug abgenutzt ist, wenn der Unterschied zwischen der von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erfaßten Verbrauchsleistung und der Referenz-Verbrauchsleistung größer als der zulässige Differenzwert ist.

5. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 1, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung die Verbrauchsleistung, die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvor richtung erhalten wird, als Referenz-Leistungsverbrauch speichert, wenn die erste schneidende und spanabhebende Bearbeitung an einem vor bestimmten Werkstück durchgeführt wird.

6. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 1, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhaltene Verb rauchsleistung als die neue Referenz-Verbrauchsleistung bei jeder schnei denden und spanabhebenden Bearbeitung am vorbestimmten Werkstück speichert.

7. Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für ein Werkzeug, aufweisend:
eine Hauptwelle, die mit dem Werkzeug verbunden ist und von einem in Drehung zu versetzenden, unter statischem Luftdruck stehenden Lager getragen wird;
einen Wellenantriebsmotor, der die Hauptwelle zum Drehen antreibt;
eine Verbrauchsleistungs- Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors; und
eine Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung zum Speichern eines von außen eingegebenen zulässigen Differenzwertes sowie einer Referenz-Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors, und zum Bestimmen, daß das Werkzeug abgenutzt ist, wenn die Differenz zwischen der Referenz- Verbrauchsleistung und der von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvor richtung erfaßten Verbrauchsleistung größer als der zulässige Differenz wert ist.

8. Werkzeugmaschine mit einer Abnutzungs-Erfassungsfunktion für ein Werkzeug, aufweisend:
eine Hauptwelle, die mit dem Werkzeug verbunden ist und von einem in Drehung zu versetzenden, unter statischem Luftdruck stehenden Lager getragen wird;
einen Wellenantriebsmotor, der die Hauptwelle zum Drehen antreibt; eine Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors;
eine Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung zum Speichern eines von außen eingegebenen zulässigen Differenzwertes sowie einer Referenz-Ver brauchsleistung des Wellenantriebsmotors, und zum Bestimmen, daß das Werkzeug abgenutzt ist, wenn die Differenz zwischen der Referenz- Verbrauchsleistung und der von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvor richtung erfaßten Verbrauchsleistung größer als der zulässige Differenz wert ist; wobei die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung einen Schneid startdetektor aufweist, der den Beginn einer schneidenden und span abhebenden Bearbeitung bei einem vorbestimmten Werkstück unter Benutzung der von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhalte nen Verbrauchsleistung bestimmt;
einen Referenzwert-Speicherbereich, der die Verbrauchsleistung des Wellenantriebsmotors während der schneidenden und spanabhebenden Bearbeitung an dem vorbestimmten Werkstück als Zeitserienwerte als Antwort auf die Ablaufzeit, beginnend mit dem Zeitpunkt, in welchem die schneidende und spanabhebende Bearbeitung beginnt, speichert, und der die Referenz-Verbrauchsleistung in den Zeitpunkten ausgibt;
einen Abstimmcontroller, der die Referenz-Verbrauchsleistung entspre chend dem aktuellen Zeitpunkt aus dem Bezugswert-Speicherbereich abruft, basierend auf der vom Schneidstartdetektor erfaßten Ablaufzeit seit dem Beginn der schneidenden und spanabhebenden Bearbeitung bis zum aktuellen Zeitpunkt;
einen Vergleichsbereich, der die vom Abstimmcontroller abgerufenen Referenz-Verbrauchsleistung mit der aktuellen Verbrauchsleistung ver gleicht, die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhalten wurde, wobei der Bezugswert-Speicherbereich und der Abstimmcontroller die Referenz-Verbrauchsleistung in jedem vorbestimmten Probenahmezeit punkt speichern und abrufen, der von außen her eingegeben wird.

9. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 8, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung die Verbrauchsleistung, die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvor richtung erhalten wird, als Referenz-Verbrauchsleistung speichert, wenn die erste schneidende und spanabhebende Bearbeitung an einem vor bestimmten Werkstück durchgeführt wird.

10. Werkzeugmaschine mit der Abnutzungs-Erfassungsfunktion für das Werk zeug nach Anspruch 8, bei der die Abnutzungs-Erfassungsvorrichtung die von der Verbrauchsleistungs-Erfassungsvorrichtung erhaltenen Verb rauchsleistung als die neue Referenz-Verbrauchsleistung bei jeder schnei denen und spanabhebenden Bearbeitung am vorbestimmten Werkstück speichert.