DE4233035C1 - Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal camera - Google Patents
Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal cameraInfo
- Publication number
- DE4233035C1 DE4233035C1 DE4233035A DE4233035A DE4233035C1 DE 4233035 C1 DE4233035 C1 DE 4233035C1 DE 4233035 A DE4233035 A DE 4233035A DE 4233035 A DE4233035 A DE 4233035A DE 4233035 C1 DE4233035 C1 DE 4233035C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- channel
- diamond
- temperature measuring
- tool
- cutting tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
- B23Q17/0985—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/046—Materials; Selection of thermal materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/048—Protective parts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0818—Waveguides
- G01J5/0821—Optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J2005/0077—Imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßeinrichtung für ein spanabhebendes Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der DD-PS 76 602 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a temperature measuring device for a cutting tool according to the preamble of claim 1, as it emerges from the DD-PS 76 602 as known.
Die DD-PS 76 602 bezieht sich auf einen Drehmeißel einer Dreh bank, der im Bereich seiner der Sekundärscherzone zugeordneten Spanfläche einen thermisch belastbaren und unter Wärmeeinwir kung optisch stabil bleibenden, massiven Lichtleiter aufweist. Der möglicherweise als Glasfaserkabel ausgebildete Lichtleiter ist in einem geradlinig ausgebildeten Kanal mechanisch fest haftend eingelassen und mit einer Thermokamera verbunden. Der Kanal des Lichtleiters ist in einer die Schneidplatte von oben klemmenden Klemmplatte angeordnet. Das vordere Ende des Licht leiters verläuft in einem sehr spitzen Winkel zur Spanfläche und ist oberhalb von ihr angeordnet; er endigt in einem ge wissen Abstand von der Werkstückoberfläche. Der Austritt des Lichtleiters befindet sich hierbei in einem Teil des Drehmei ßels, von dem aus der abrollende Span beobachtbar ist. Gün stiger wäre jedoch eine direkte Temperaturmessung an der Zer spanungsstelle, was jedoch nach den Aussagen dieser Schrift ohne eine Behinderung des Arbeitsvorganges nicht möglich ist.The DD-PS 76 602 relates to a turning tool of a turning bank associated with its secondary shear zone Rake a thermally resilient and under heat kung optically stable, solid light guide. The fiber optic, possibly designed as a fiber optic cable is mechanically fixed in a straight channel adhered and connected with a thermal camera. The The channel of the light guide is in the cutting plate from above clamping clamp arranged. The front end of the light conductor runs at a very acute angle to the rake face and is located above it; it ends in a ge know distance from the workpiece surface. The exit of the The light guide is located in a part of the rotation chisel from which the rolling chip can be observed. Gün However, a direct temperature measurement at the Zer would be more difficult spanungsstelle, which, however, according to the statements of this document is not possible without a hindrance to the work process.
Die DE-PS 3 59 477 betrifft einen Drehmeißel, der einen in dem Drehmeißel angeordneten Kanal aufweist. Der Kanal ist innerhalb des Drehmeißels angeordnet und mündet im Bereich der Freifläche des Drehmeißels aus. In dem Kanal ist ein Thermoelement angeordnet, dessen eines Ende in Zerspanrichtung unterhalb der Spanfläche des Drehmeißels angelötet ist. Mit dem Thermoelement kann damit die Temperatur der Spanfläche und der Freifläche gemessen werden. Bei Kenntnis der Temperatur und der zugehö rigen Maschinenparameter kann dann prinzipiell der Bearbei tungsprozeß den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden. Eine Messung mittels eines Thermoelementes unterliegt jedoch - träg heitsbedingt - immer einer zeitlichen Verzögerung, womit nur eine zeitlich und örtlich gemittelte Temperatur erfaßt werden kann; eine Temperaturverteilung und kurzfristige Temperatur spitzen können damit nicht gemessen werden. Des weiteren ist eine eindeutige Zuordnung der gemessenen Temperatur zu einer der beiden das Werkstück berührenden und durch die Reibung er hitzten Berührungsflächen, also der Frei- und der Spanfläche, unmöglich.DE-PS 3 59 477 relates to a turning tool, one in which Has lathe arranged channel. The channel is inside arranged of the turning tool and opens in the area of the open space of the turning tool. There is a thermocouple in the channel arranged, one end in the cutting direction below the Rake face of the turning tool is soldered. With the thermocouple can thus the temperature of the rake face and the open face be measured. Knowing the temperature and the associated The machine parameters can then be machined in principle tion process to be adapted to the respective conditions. A Measurement using a thermocouple is subject to - sluggish due to safety - always a time delay, with what a temporally and locally averaged temperature can be recorded can; a temperature distribution and short-term temperature peaks cannot be measured with it. Furthermore is a clear assignment of the measured temperature to one of the two touching the workpiece and by friction heated contact surfaces, i.e. the free and the rake surface, impossible.
Aus der DE-OS 30 42 211 ist ein Verfahren zur Überwachung der Schneidplatten von Werkzeugmaschinen bekannt, bei dem während des Einsatzes der Werkzeugmaschine mittels eines optischen Elementes u. a. die Temperatur der Schneidkante erfaßt werden soll. Anschließend wird der ermittelte Temperaturwert einer Auswerteeinheit übergeben, die die Werkzeugmaschine anhand des ermittelten Temperaturwertes steuert und bei Überschreitung einer maximal zulässigen Temperatur die Werkzeugmaschine ab schaltet. Wie die Ermittelung der Temperatur der bei der Bear beitung von dem Span verdeckten Schneidkante konkret erfolgt, ist dieser Schrift allerdings nicht zu entnehmen.From DE-OS 30 42 211 is a method for monitoring the Knives of machine tools known, during which the use of the machine tool by means of an optical Element u. a. the temperature of the cutting edge can be detected should. Then the determined temperature value becomes one Transfer evaluation unit, which the machine tool uses determined temperature value controls and when exceeded the machine tool from a maximum permissible temperature switches. How to determine the temperature of the Bear processing of the cutting edge concealed by the chip, however, this document cannot be deduced.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbekannte Temperatur meßeinrichtung für ein spanabhebendes Werkzeug dahingehend weiterzuentwickeln, daß dadurch der Arbeitsvorgang nicht be hindert wird, daß die Temperatur zumindest einer der beiden Berührungsflächen verzögerungsfrei meßbar und einer einzigen Berührungsfläche eindeutig zuordenbar ist, und daß die Messung einer örtlichen Temperaturverteilung zumindest einer der beiden Berührungsflächen überhaupt erst ermöglicht wird.The object of the invention is the known temperature Measuring device for a cutting tool therefor to further develop that the process is not be the temperature is prevented from at least one of the two Contact surfaces can be measured without delay and a single one Touch area is clearly assignable, and that the measurement a local temperature distribution of at least one of the two Contact areas is made possible in the first place.
Die Aufgabe wird bei einer Temperaturmeßeinrichtung für ein spanabhebendes Werkzeug erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die nun mögliche zeit lich trägheitsfreie Temperaturmessung an der Spanfläche und/oder der Freifläche des spanabhebenden Werkzeuges, können die Zerspanungsparameter wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Werkzeugschneidengeometrie und/oder Kühlung für einen konkreten Zerspanungsfall sehr rasch optimiert werden, da durch die Wär mestrahlung im Bereich der Span- und/oder Freifläche durch die für die Wärmestrahlung durchlässige Diamantschicht ohne ein Zuschmieren oder ein Verkratzen der Diamantschicht beobachtbar ist. Dabei kann die Temperaturmessung einer wechselnden Bela stung verzögerungsfrei folgen und eine Temperaturmessung ist einer einzelnen der Berührungsflächen eindeutig zuordenbar. Das Aufbringen der Diamant- bzw. diamantähnlichen Schicht auf das Werkzeug erfolgt mit einem der aus der Literatur bekannten Verfahren.The task is at a temperature measuring device for a cutting tool according to the invention with the characteristic Features of claim 1 solved. By the now possible time Inertial temperature measurement on the rake face and / or the free area of the cutting tool the cutting parameters such as cutting speed, feed, Tool cutting geometry and / or cooling for a specific one Machining case can be optimized very quickly because of the heat measurement radiation in the area of the chip and / or free surface through the for the heat radiation permeable diamond layer without a Smearing or scratching of the diamond layer can be observed is. The temperature measurement of a changing Bela Follow the delay without delay and is a temperature measurement can be clearly assigned to a single one of the contact surfaces. The Application of the diamond or diamond-like layer on the Tool is made with one of those known from the literature Method.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den Un teransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden erläutert. Dabei zeigtFurther expedient embodiments of the invention are the Un removable claims. Otherwise, the invention is based on of embodiments shown in the drawings in following explained. It shows
Fig. 1 eine eine Ausschnittsvergrößerung eines Drehmeißels im spanenden Eingriff an einem Werkstück, wobei der Dreh meißel einen im Bereich seiner Spanfläche ausmündeten Kanal aufweist und Fig. 1 is a partial enlargement of a lathe tool during machining on a workpiece, wherein the rotary tool has a channel opening in the region of its rake face and
Fig. 2 einen weiteren Drehmeißel mit im Bereich der Freifläche ausmündenden Kanal, wobei an dem einen Ende des Kanals eine Beobachtungsoptik angeordnet ist. Fig. 2 shows another lathe chisel with channel opening in the area of the free surface, an observation lens being arranged at one end of the channel.
In Fig. 1 ist ein Drehmeißel 3 dargestellt, der auf seiner Spanfläche 5 und auf seiner Freifläche 6 vollständig mit einer durchsichtigen Diamantschicht 4 belegt ist. Die Temperaturmeß einrichtung ist u. a. durch einen unter Wärmeeinwirkung optisch stabilen, massiven Lichtleiter 10, bspw. ein Glasfaserkabel gebildet, der in einem in dem Drehmeißel 33 angeordneten, ge radlinig ausgebildeten Kanal 1 mechanisch festhaftend einge lassen ist. Das spanflächenseitige Ende des etwa orthogonal zur Spanfläche 5 des Drehmeißels 3 ausmündenden Lichtleiters 10 ist im Bereich einer unterhalb der Diamantschicht 4 im Drehmeißel 3 eingelassenen Ansenkung 8 angeordnet, die mit der Diamant schicht 4, die hier breiter und damit mechanisch stabiler ist, ausgefüllt ist. Da die Ansenkung 8 breiter als die lichte Weite des Kanals 1 ist, liegt die die Ansenkung ausfüllende Diamant schicht 4 an dem Rand des Kanals auf, wodurch sie gegen die Belastung beim Bearbeiten eines Werkstückes 12 abgestützt ist. Durch diese Anordnung des Lichtleiters 10 im Drehmeißel 3 kann er im Falle einer Beschädigung einfach und preiswert ausge wechselt werden.In Fig. 1, a turning tool 3 is shown, which is completely covered on its rake face 5 and on its free surface 6 with a transparent diamond layer 4 . The temperature measuring device is formed, inter alia, by an optically stable under the action of heat, solid light guide 10 , for example. A fiber optic cable, which is mechanically adherent in a arranged in the lathe 33 , ge radially formed channel 1 . The rake face side end of the approximately orthogonal to the clamping surface 5 of the turning tool 3 debouching light guide 10 is arranged in the area of a below the diamond layer 4 in the lathe tool 3 recessed countersink 8, the layer with the diamond 4, that is wider here and is mechanically more stable, completed. Since the countersink 8 is wider than the inside width of the channel 1 , the diamond layer 4 filling the countersink lies on the edge of the channel, whereby it is supported against the load when machining a workpiece 12 . This arrangement of the light guide 10 in the turning tool 3 , it can be easily and inexpensively replaced in the event of damage.
Durch die beschriebene Ausbildung des Drehmeißels 3 und die Anordnung des Lichtleiters 10 innerhalb des Drehmeißels 3 ist werkzeugseitig eine verzögerungsfreie äußere Beobachtung der Temperatur und der örtlichen Temperaturverteilung unmittelbar auf der Spanfläche 5 ermöglicht. Das andere Ende des Lichtlei ters 10 ist mit einer Thermokamera 2 verbunden, mittels der die über den Lichtleiter 10 von der Spanfläche 5 zugeleitete Wär mestrahlung, die eine Wellenlänge aus dem sichtbaren sowie aus dem angrenzenden Spektrum haben kann, aufgenommen wird. Durch die Thermokamera 2 wird die eingefallene Wärmestrahlung in elektrische Signale umgewandelt und diese Signale einer nach folgend angeordneten Auswerteeinheit 13 übergeben. The described design of the turning tool 3 and the arrangement of the light guide 10 within the turning tool 3 enables a delay-free external observation of the temperature and the local temperature distribution directly on the rake face 5 on the tool side. The other end of the Lichtlei ters 10 is connected to a thermal camera 2 , by means of which the heat radiation supplied via the light guide 10 from the rake face 5 , which can have a wavelength from the visible and from the adjacent spectrum, is recorded. The incident thermal radiation is converted into electrical signals by the thermal camera 2 and these signals are transferred to an evaluation unit 13 arranged downstream.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausgestaltung weist die Temperaturmeßeinrichtung ferner noch eine innerhalb des sichtbaren Lichtes wirksame optische Beobach tungseinheit auf, mittels der der abfließende Span 7 beobacht bar ist. Die Beobachtungseinheit kann hierbei durch eine Hochgeschwindigkeitskamera gebildet sein, die bspw. in der Thermokamera 2 integriert ist. Eine andere Möglichkeit ist es, die Beobachtungseinheit als eine separate Hochgeschwindig keitskamera auszubilden, der wie der Thermokamera 2 von dem Lichtleiter 10 die entsprechende Wärmestrahlung zugeleitet wird, wobei in gesonderten, außenseitig im Lichtleiter 10 an geordneten Fasern Beleuchtungslicht zur Beobachtungsstelle zu geführt werden kann.In a further embodiment, not shown, the temperature measuring device also has an optical observation unit effective within the visible light, by means of which the flowing chip 7 can be observed. The observation unit can be formed by a high-speed camera, which is integrated in the thermal camera 2 , for example. Another possibility is to design the observation unit as a separate high-speed camera which, like the thermal camera 2 , is supplied with the corresponding heat radiation from the light guide 10 , with illumination light being able to be guided to the observation site in separate fibers 10 on the outside in ordered fibers.
Der funktionelle Zusammenhang einer Temperaturmeßeinrichtung nach Fig. 1 wird anhand des in der Fig. 1 dargestellten spa nenden Eingriffes des Drehmeißels 3 an dem Werkstück 12 be schrieben. Die durch die mechanische Umformung des Materials des Werkstückes 12 im Bereich der Scherzone 11 entstehende Reibungswärme wirkt zum Teil und die Reibungswärme aufgrund des Gleitens des Spanes 7 auf der Spanfläche 5 wirkt voll auf die Spanfläche 5 des Drehmeißels 3 ein. Die durch die gesamte Rei bungswärme erwärmte Spanfläche 3 sendet je Flächeneinheit und je nach Temperatur eine Wärmestrahlung bestimmter Wellenlänge aus, die von dem massiven Lichtleiter 10 zumindest teilweise aufgefangen und an die am anderen Ende des Lichtleiters 10 an geordnete Thermokamera 2 weitergeleitet wird. Diese Thermo kamera 2 nimmt aus dem einfallenden Lichtspektrum denjenigen Spektralanteil ortsabhängig auf, der mit der Temperatur an der Spanfläche 5 in direktem Zusammenhang steht, wandelt dieses in elektrische Signale um und übergibt diese Signale an die nach geschaltete Auswerteeinheit 13 weiter. Die Auswerteeinheit 13 wertet diese Signale aus und kann nun anhand dieser ausgewer teten Meßwerte den Arbeitsprozeß während des Prozesses steuern. The functional relationship of a temperature measuring device according to FIG. 1 will be described with reference to the spanning engagement of the turning tool 3 on the workpiece 12 shown in FIG. 1. The frictional heat generated by the mechanical shaping of the material of the workpiece 12 in the area of the shear zone 11 acts in part and the frictional heat due to the sliding of the chip 7 on the chip face 5 acts fully on the chip face 5 of the turning tool 3 . The heated by the entire Rei heating heat rake face 3 sends out per unit area and depending on the temperature a heat radiation of a certain wavelength, which is at least partially absorbed by the solid light guide 10 and passed on to the other end of the light guide 10 to ordered thermal camera 2 . This thermal camera 2 records from the incident light spectrum that part of the spectrum that is directly related to the temperature at the rake face 5 , converts this into electrical signals and passes these signals on to the downstream evaluation unit 13 . The evaluation unit 13 evaluates these signals and can now control the work process during the process on the basis of these evaluated measured values.
Durch die zeitlich trägheitsfreie Temperaturmessung der Zer spanstelle des Drehmeißels 3 über die von ihr abgestrahlte Wärmestrahlung sind die Zerspanungsparameter wie Schnittge schwindigkeit, Vorschub und/oder Kühlung für einen konkreten Zerspanungsfall sehr rasch und da mit während des Arbeitsvorganges optimierbar. Dabei kann die Temperaturmessung einer wechselnden Belastung verzögerungsfrei folgen. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß während der Messung der Arbeitsvorgang in keiner Weise behindert ist.Due to the time-inertia-free temperature measurement of the cutting point of the turning tool 3 via the heat radiation radiated by it, the cutting parameters such as cutting speed, feed and / or cooling for a specific machining case are very rapid and therefore can be optimized during the working process. The temperature measurement can follow a changing load without delay. It is particularly advantageous that the work process is in no way hindered during the measurement.
In Fig. 2 ist ein Drehmeißel 3′ dargestellt, der weitgehend analog zu dem vorher beschriebenen Drehmeißel 3 ausgebildet ist, weshalb hier nur noch auf deren Unterschiede eingegangen wird. Die Temperaturmeßeinrichtung dieses Drehmeißels 3′ weist u. a. einen luftgefüllten, geradlinig ausgebildeten Kanal 1′ auf, dessen eines Ende an der Freifläche 6 des Drehmeißels 3′ in einer mit der Diamantschicht 4 ausgefüllten Ansenkung 8′ ausmündet, wobei die Öffnung des Kanals 1′ vollständig von ei ner Diamantschicht bedeckt ist. Am anderen Ende des Kanals 1′ ist eine durch eine Linse dargestellte Beobachtungsoptik 9 an geordnet. Die Gegenstandsebene dieser Beobachtungsoptik 9 ist im Bereich dar Freifläche 6 angeordnet, während die Bildebene im Bereich der Thermokamera 2 angeordnet ist. Die Übertragung der der Temperatur der Freifläche 6 zuordenbaren Wärmestrahlung erfolgt damit über die Beobachtungsoptik 9 und über im Kanal 1′ befindliche Luft, wobei die Beobachtungsoptik 9 das "Tempera turbild" der Freifläche 6 auf die Thermokamera 2 abbildet. Die weitere Vorgehensweise entspricht der des ersten Beispieles; die Thermokamera 2 nimmt aus dem einfallenden Lichtspektrum denjenigen Spektralanteil ortsabhängig auf, der mit der Tempe ratur an der Freifläche 6 in direktem Zusammenhang steht, wan delt dieses in elektrische Signale um und übergibt diese Si gnale an die nachgeschaltete Auswerteeinheit 13 weiter. Die Auswerteeinheit 13 wertet wie oben diese Signale aus und kann nun anhand dieser ausgewerteten Meßwerte den Arbeitsprozeß "in Echtzeit" steuern.In Fig. 2, a turning tool 3 'is shown, which is largely analogous to the previously described turning tool 3 , which is why only the differences are discussed here. The temperature measuring device of this turning tool 3 'has, inter alia, an air-filled, rectilinear channel 1 ', one end of which on the free surface 6 of the turning tool 3 'opens into a depression 8 ' filled with the diamond layer 4 , the opening of the channel 1 'being completely from a diamond layer is covered. At the other end of the channel 1 'is a viewing optics 9 represented by a lens. The object plane of this observation optics 9 is arranged in the area of the open space 6 , while the image plane is arranged in the area of the thermal camera 2 . The transfer of the temperature of the free area 6 assignable heat radiation thus takes place via the observation optics 9 and in the channel 1 'located air, the observation optics 9 depicting the "temperature image" of the open area 6 on the thermal camera 2 . The further procedure corresponds to that of the first example; the thermal camera 2 takes from the incident light spectrum that part of the spectrum depending on the location that is directly related to the temperature at the open space 6 , converts this into electrical signals and transmits these signals to the downstream evaluation unit 13 . The evaluation unit 13 evaluates these signals as above and can now control the work process "in real time" on the basis of these evaluated measurement values.
Die Erfindung ist, obwohl sie ausschließlich anhand von Dreh meißeln 3, 3′ beschrieben wird, keineswegs beschränkt; vielmehr kann sie bei allen spanabhebenden Werkzeugen an gewendet werden. Des weiterem umfaßt die Erfindung auch Span abhebende Werkzeuge, die einen an der Spanfläche 5 und auch einen an der Freifläche 6 ausmündenden Kanal 1, 1′ aufweisen.The invention is, although it is described exclusively on the basis of rotary chisels 3, 3 ', is by no means limited; rather, it can be applied to all cutting tools. Furthermore, the invention also includes chip-removing tools which have a channel 1 , 1 'on the rake face 5 and also on the open face 6 .
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4233035A DE4233035C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4233035A DE4233035C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal camera |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4233035C1 true DE4233035C1 (en) | 1993-07-22 |
Family
ID=6469400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4233035A Expired - Fee Related DE4233035C1 (en) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4233035C1 (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0596619A1 (en) * | 1992-11-03 | 1994-05-11 | Crystallume | Diamond-coated article with integral wearout indicator |
| DE4416872A1 (en) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Univ Freiberg Bergakademie | Measurement arrangement for contact temperature measurement of materials |
| DE4429654A1 (en) * | 1994-08-20 | 1996-02-22 | Hessische Apparatebau | Automatic workpiece-processing method for milling machine, drill or lathe |
| DE19613183C1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-07-10 | Daimler Benz Ag | Hard steel workpiece precision machining method |
| DE19648708A1 (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-04 | Langenstein & Schemann Gmbh | Controlled cooling method for hot-forming tool in hot-forming presses |
| DE19903497A1 (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-10 | Daimler Chrysler Ag | Device for thermographic examination of coatings for cutting tools has window which is transparent to thermal radiation, with hard metal plate placed over it |
| DE19918771A1 (en) * | 1999-04-24 | 2000-11-02 | Bundesrep Deutschland | Method and device for the optical monitoring of the cutting edge of a tool |
| EP1060830A1 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | DaimlerChrysler AG | Device and method for the thermographic analysis of functional surfaces of forming tools |
| DE19955186A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-23 | Daimler Chrysler Ag | Thermographic device to test functional surfaces of tools for boring or forming inner screw threads in work pieces; has channels in work piece contacting tool surface and temperature measuring unit |
| EP2151724A1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Control device and method for controlling the movement of a machine element of a machine tool |
| CN105458312A (en) * | 2015-12-14 | 2016-04-06 | 华中科技大学 | Microstructure packaging temperature measuring tool |
| DE102016010400A1 (en) | 2015-09-01 | 2017-03-02 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Arrangement for determining the surface temperature and method of manufacture |
| DE102015013646A1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dirk F. Bahr | cutting tool |
| US20180104750A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-19 | United Technologies Corporation | Feedback-controlled system for cyrogenically cooling machining tools |
| CN112171378A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 华中科技大学 | A Turning Temperature Measurement System Based on Microstructure Optical Fiber Sensing |
| CN114689197A (en) * | 2022-05-31 | 2022-07-01 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | A online temperature measuring device for metal surface function is rebuild |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD76602A (en) * | ||||
| DE359477C (en) * | 1922-09-23 | Heinrich Verbeek Dipl Ing | Tool | |
| DE3042211A1 (en) * | 1980-11-08 | 1982-05-19 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE INSERT IN TOOLING MACHINES |
-
1992
- 1992-10-01 DE DE4233035A patent/DE4233035C1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD76602A (en) * | ||||
| DE359477C (en) * | 1922-09-23 | Heinrich Verbeek Dipl Ing | Tool | |
| DE3042211A1 (en) * | 1980-11-08 | 1982-05-19 | Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE INSERT IN TOOLING MACHINES |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0596619A1 (en) * | 1992-11-03 | 1994-05-11 | Crystallume | Diamond-coated article with integral wearout indicator |
| DE4416872A1 (en) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Univ Freiberg Bergakademie | Measurement arrangement for contact temperature measurement of materials |
| DE4429654A1 (en) * | 1994-08-20 | 1996-02-22 | Hessische Apparatebau | Automatic workpiece-processing method for milling machine, drill or lathe |
| DE19613183C1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-07-10 | Daimler Benz Ag | Hard steel workpiece precision machining method |
| EP0799669A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-08 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Method and device for finish turning a work of hardenable steel |
| US5859405A (en) * | 1996-04-02 | 1999-01-12 | Daimler-Benz Ag | Cutting tool precision turning method and apparatus for a heat-treatable steel workpiece |
| DE19648708A1 (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-04 | Langenstein & Schemann Gmbh | Controlled cooling method for hot-forming tool in hot-forming presses |
| DE19648708C2 (en) * | 1996-11-25 | 2003-01-09 | Langenstein & Schemann Gmbh | Controlled cooling of a hot forming tool |
| DE19903497C2 (en) * | 1999-01-29 | 2001-10-11 | Daimler Chrysler Ag | Device and method for the thermographic examination of coatings for cutting tools |
| DE19903497A1 (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-10 | Daimler Chrysler Ag | Device for thermographic examination of coatings for cutting tools has window which is transparent to thermal radiation, with hard metal plate placed over it |
| DE19918771A1 (en) * | 1999-04-24 | 2000-11-02 | Bundesrep Deutschland | Method and device for the optical monitoring of the cutting edge of a tool |
| WO2000064629A1 (en) * | 1999-04-24 | 2000-11-02 | Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Method and device for optical monitoring of the cutting edge of a tool |
| EP1060830A1 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-20 | DaimlerChrysler AG | Device and method for the thermographic analysis of functional surfaces of forming tools |
| DE19955186A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-23 | Daimler Chrysler Ag | Thermographic device to test functional surfaces of tools for boring or forming inner screw threads in work pieces; has channels in work piece contacting tool surface and temperature measuring unit |
| EP2151724A1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-02-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Control device and method for controlling the movement of a machine element of a machine tool |
| DE102016010400A1 (en) | 2015-09-01 | 2017-03-02 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Arrangement for determining the surface temperature and method of manufacture |
| DE102015013646A1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dirk F. Bahr | cutting tool |
| CN105458312A (en) * | 2015-12-14 | 2016-04-06 | 华中科技大学 | Microstructure packaging temperature measuring tool |
| US20180104750A1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-04-19 | United Technologies Corporation | Feedback-controlled system for cyrogenically cooling machining tools |
| CN112171378A (en) * | 2020-09-29 | 2021-01-05 | 华中科技大学 | A Turning Temperature Measurement System Based on Microstructure Optical Fiber Sensing |
| CN112171378B (en) * | 2020-09-29 | 2022-01-11 | 华中科技大学 | A Turning Temperature Measurement System Based on Microstructure Optical Fiber Sensing |
| CN114689197A (en) * | 2022-05-31 | 2022-07-01 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | A online temperature measuring device for metal surface function is rebuild |
| CN114689197B (en) * | 2022-05-31 | 2022-10-25 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | A online temperature measuring device for metal surface function is reproduced |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4233035C1 (en) | Temperature measurement appts. for cutting tool - contains channel for thermal radiation in cutting tool, diamond covered opening, thermal camera | |
| DE3202218C2 (en) | "Processing machine with a CO ↓ 2 ↓ laser" | |
| DE3739862C2 (en) | ||
| EP1979706B1 (en) | Measuring apparatus | |
| EP3562616B1 (en) | Methods and device for monitoring a beam guiding optical unit in a laser processing head during laser material processing | |
| DE19613183C1 (en) | Hard steel workpiece precision machining method | |
| DE29816879U1 (en) | Laser arrangement, preferably laser processing machine | |
| DE10015005A1 (en) | Device for online measurement of wear on tools during machining of abrasive materials, uses a source of light to illuminate rotary cutters and an optical sensor to detect reflection from the wear surfaces of a cutter | |
| DE10160623B4 (en) | Apparatus and method for monitoring a laser processing operation, in particular a laser welding operation | |
| DE3507299A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING WELDING PROCESSES BY ANALYZING THE INTENSITY OF THE LIGHT GENERATED BY WELDING | |
| EP2215456B1 (en) | Spectrometer measuring head for analysing characteristic variables of liquid, pasty or solid substances | |
| DE10108955C2 (en) | Method for determining the degree of wear of a lens arrangement in a laser processing head and laser processing head | |
| DE4006622C2 (en) | Device for monitoring workpieces machined with laser radiation | |
| WO2018019809A1 (en) | Joining method and joining device for carrying out the joining method | |
| DE3726466A1 (en) | WORKPIECE MACHINING DEVICE | |
| DE20014423U1 (en) | Hand-held processing head for a high-power diode laser | |
| EP1975601B1 (en) | Contamination measurements | |
| DE8710866U1 (en) | Workpiece processing device | |
| DE102005054607A1 (en) | Method for determining the residual layer thickness, in the formation of blind holes or kerfs in components | |
| DE102017203242B4 (en) | Device for laser triangulation | |
| EP1495317B1 (en) | System for the spectrometric determination of a chemical and/or physical process variable | |
| DE19903497C2 (en) | Device and method for the thermographic examination of coatings for cutting tools | |
| DE10006727A1 (en) | Device for temperature measurement during machining process has channel in machining plate support feeding heat from temperature measurement point to temperature measurement device | |
| DE102018211832A1 (en) | Method and a device for measuring and regulating an energy absorption potential in the interaction zone of an illumination beam with a powder gas jet | |
| DE102009054977A1 (en) | Machine tool system, in particular for hand-held machine tools |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |