[go: up one dir, main page]

DE102008015004A1 - Method of displaying changes to a drilling tool - Google Patents

Method of displaying changes to a drilling tool Download PDF

Info

Publication number
DE102008015004A1
DE102008015004A1 DE200810015004 DE102008015004A DE102008015004A1 DE 102008015004 A1 DE102008015004 A1 DE 102008015004A1 DE 200810015004 DE200810015004 DE 200810015004 DE 102008015004 A DE102008015004 A DE 102008015004A DE 102008015004 A1 DE102008015004 A1 DE 102008015004A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drilling tool
feed force
cutting torque
bore
cutting
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.)
Withdrawn
Application number
DE200810015004
Other languages
German (de)
Inventor
Wolf-Dieter Feist
Stephan Kratz
Drazen Dipl.-Ing. Veselovac
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Aero Engines GmbH filed Critical MTU Aero Engines GmbH
Priority to DE200810015004 priority Critical patent/DE102008015004A1/en
Priority to PCT/DE2009/000344 priority patent/WO2009115077A1/en
Publication of DE102008015004A1 publication Critical patent/DE102008015004A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B49/00Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
    • B23B49/001Devices for detecting or indicating failure of drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements 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
    • B23Q17/0952Arrangements 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
    • B23Q17/0957Detection of tool breakage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements 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
    • B23Q17/0952Arrangements 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
    • B23Q17/0966Arrangements 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 a force on parts of the machine other than a motor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37233Breakage, wear of rotating tool with multident saw, mill, drill

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige von Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere zur Erkennung von Schneidkantenausbrüchen am Bohrwerkzeug, bei der Herstellung von Bohrungen in einem metallischen oder keramischen Werkstück, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments und/oder der benötigten Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs bei mindestens zwei zeitlich nacheinander versetzt erfolgenden Bohrungen mit dem Bohrwerkzeug; b) Vergleich der gemäß Verfahrensschritte a) gemessenen Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung; und c) Anzeige einer Veränderung des Bohrwerkzeugs, insbesondere eines Schneidkantenausbruchs am Bohrwerkzeug, wenn der Vergleich gemäß Verfahrensschritt b) ergibt, dass die Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 10% über den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung bei einem Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung von >= 0,75 liegen.The present invention relates to a method for indicating changes to a drilling tool, in particular for detecting cutting edge breakouts on the drilling tool, in the production of bores in a metallic or ceramic workpiece, the method comprising the following steps: a) Measurement and / or determination of the cutting torque and / or the required feed force of the drilling tool with at least two temporally successive offset bores with the drilling tool; b) comparison of the values of the cutting torque and / or the feed force of the last borehole measured with the values of the cutting torque and / or the feed force of at least one of the last bores of chronologically preceding bore in accordance with method steps a); and c) indicating a change in the drilling tool, in particular a cutting edge break-out on the drilling tool, if the comparison according to method step b) shows that the values of the cutting torque and / or the feed force of the last bore are at least 10% higher than the values of the cutting torque and / or the feed force of at least one of the last hole temporally preceding bore at a length to diameter ratio of the bore of> = 0.75.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige von Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere zur Erkennung von Schneidkantenausbrüchen am Bohrwerkzeug, bei der Herstellung von Bohrungen in einem metallischen oder keramischen Werkstück.The The present invention relates to a method for indicating changes on a drilling tool, in particular for detecting cutting edge breakouts on Drilling tool, in the manufacture of holes in a metallic or ceramic workpiece.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Werkzeug- und Prozessüberwachungssystemen im Bereich der Metallbearbeitung, wie zum Beispiel bei der Herstellung von Bohrungen in einem metallischen oder auch keramischen Werkstück, bekannt. So sind zum Beispiel Werkzeugüberwachungssysteme mit einem oder mehreren Messaufnehmern bekannt, die unter anderem das in das Bohrwerkzeug eingeleitete Drehmoment wie auch die aufzuwendende Vorschubkraft messen. Die Erkennung möglicher Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere das Auftreten eines Schneidkantenausbruchs am Bohrwerkzeug ist von entscheidender Bedeutung für die Qualität des zu bearbeitenden Bauteils. Eine nicht erkannte Veränderung am Bohrwerkzeug kann zu einer Schädigung des Bauteils mit weitreichenden Folgen führen. Nachteilig an den bisher bekannten Prozessüberwachungssystemen und -verfahren ist jedoch, dass sich die genannten Veränderungen am Bohrwerkzeug, insbesondere Schneidkantenausbrüche, sich nicht zuverlässig als Einzelereignis ummittelbar nach dem erfolgten Ereignis erkennen lassen.Out The prior art includes a variety of tool and process monitoring systems in the field of metalworking, such as in the manufacture of holes in a metal or ceramic workpiece, known. For example, tool monitoring systems known with one or more sensors, among others the introduced into the drilling tool torque as well as the expended Measure feed force. The detection of possible changes to a drilling tool, in particular the occurrence of a cutting edge breakout on the drilling tool is crucial for the quality of the too machining component. An unrecognized change to the drilling tool can to injury to the Component with far-reaching consequences. Disadvantageous to date known process monitoring systems and procedures, however, is that the changes mentioned on drilling tool, especially cutting edge breakouts, not reliable as Recognize single event immediately after the event to let.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Anzeige von Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere zur Erkennung von Schneidkantenausbrüchen am Bohrwerkzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches ein sicheres Anzeigen und Erkennen einer derartigen Veränderung, insbesondere eines derartigen Schneidkantenausbruchs ummittelbar nach dem Ereignis bzw. Ausbruchsereignis gewährleistet.It is therefore an object of the present invention, a method for Display of changes a drilling tool, in particular for the detection of cutting edge breakouts on To provide drilling tool of the type mentioned, which a sure indication and recognition of such a change, in particular of such a cutting edge breakout ummittelbar guaranteed after the event or outbreak event.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.Is solved this object by a method according to the features of the claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.advantageous Embodiments of the invention are described in the subclaims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Anzeige von Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere zur Erkennung von Schneidkantenausbrüchen am Bohrwerkzeug bei der Herstellung von Bohrungen in einem metallischen oder keramischen Werkstück umfasst folgende Schritte:

  • a) Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments und/oder der benötigten Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs bei mindestens zwei zeitlich nacheinander versetzt erfolgenden Bohrungen mit dem Bohrwerkzeug;
  • b) Vergleich der gemäß Verfahrensschritt a) gemessenen Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung; und
  • c) Anzeige einer Veränderung des Bohrwerkzeugs, insbesondere eines Schneidkantenausbruchs am Bohrwerkzeug, wenn der Vergleich gemäß Verfahrensschritt b) ergibt, dass die Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 15% über den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung bei einem Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung von mindestens 0,5 vorzugsweise ≥ 0,75 liegen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Veränderungen an dem Bohrwerkzeug, insbesondere Schneidkantenausbrüche, im Verlauf des Bohrprozesses aufgrund des deutlich ansteigenden Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft zuverlässig erkennbar sind. Damit ist es möglich, das entsprechende Bohrwerkzeug rechtzeitig zu wechseln, so dass ein Bruch des Bohrwerkzeugs zuverlässig verhindert werden kann. Damit ist auch gewährleistet, dass es zudem zu keinen oder nur sehr geringen Beschädigungen des metallischen oder keramischen Werkstücks durch den aufgetretenen Schneidkantenausbruch kommt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, dass ohne zusätzlichen Aufwand oder Eingriffe in das Fertigungsgeschehen die Entwicklung einer Schädigung eines Werkstücks, die äußerlich nicht bemerkt werden muss, aber die Lebensdauer des Werkstücks negativ beeinflussen kann, vermieden wird.
An inventive method for indicating changes to a drilling tool, in particular for detecting cutting edge breakouts on the drilling tool in the production of holes in a metallic or ceramic workpiece comprises the following steps:
  • a) measurement and / or determination of the cutting torque and / or the required feed force of the drilling tool with at least two temporally successive offset bores with the drilling tool;
  • b) comparison of the measured values of the cutting torque and / or the feed force of the last completed bore with the values of the cutting torque and / or the feed force of at least one of the last bore in chronologically preceding bore; and
  • c) indicating a change in the drilling tool, in particular a cutting edge breakout on the drilling tool, if the comparison according to method step b) shows that the values of the cutting torque and / or the feed force of the last performed hole by at least 15% above the values of the cutting torque and / or Feed force of at least one of the last hole temporally preceding bore at a length to diameter ratio of the bore of at least 0.5 preferably ≥ 0.75. The invention is based on the finding that changes to the drilling tool, in particular cutting edge breakouts, can be reliably detected in the course of the drilling process on account of the markedly increasing cutting torque and / or the feed force. This makes it possible to change the corresponding drilling tool in time, so that a fracture of the drilling tool can be reliably prevented. This also ensures that there is also no or very little damage to the metallic or ceramic workpiece due to the occurred cutting edge breakout. The method according to the invention makes it possible to avoid the development of damage to a workpiece, which need not be noticed externally, but can adversely affect the life of the workpiece, without additional effort or intervention in the manufacturing process.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Verfahrensschritt a) die Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments und/oder der benötigten Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs bei jeweils drei zeitlich nacheinander erfolgenden Bohrungen. Zudem erfolgt im Verfahrensschritt b) ein Vergleich der gemessenen Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der ersten Bohrung, wobei eine Anzeige einer Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) dann erfolgt, wenn die Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 15 insbesondere um mindestens 20%, über den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der ersten Bohrung bei einem Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung von 0,75–1,25, insbesondere ca. 1,0, liegen. Ein derartiger sequenzieller Vergleich von drei Bohrungen hat sich als besonders zuverlässig hinsichtlich der Anzeige und dem Erkennen einer Veränderung des Bohrwerkzeugs, insbesondere eines Schneidkantenausbruchs am Bohrwerkzeug erwiesen.In an advantageous embodiment of the method according to the invention takes place in step a) the measurement and / or determination of the cutting torque and / or the required feed force of the drilling tool in each case three successive successive holes. In addition, in method step b), the measured values of the cutting torque and / or the feed force of the last boring are compared with the values of the cutting moment and / or the feed force of the first borehole, an indication of a change of the boring tool according to method step c) then being given. if the values of the cutting torque and / or the feed force of the last borehole have been at least 15%, in particular at least 20%, above the values of the cutting torque and / or the feed force of the first boring with a bore bore to diameter ratio of 0.75- 1.25, in particular about 1.0, are. Such a sequential comparison of three holes has proven to be particularly reliable in terms of displaying and detecting a change the drilling tool, in particular a cutting edge breakout on the drilling tool proven.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Vergleich gemäß Verfahrensschritt b) kontinuierlich. Damit ist es möglich, die Schneidkantenausbrüche direkt während der Herstellung der entsprechenden Bohrung zu detektieren und gegebenenfalls den Vorgang abzubrechen. Dabei kann bei einer Anzeige der Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) ein automatischer Abbruch des aktuellen Bohrvorgangs erfolgen.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention the comparison according to method step b) continuously. This makes it possible to cut the cutting edges directly while the production of the corresponding hole to detect and, where appropriate to cancel the process. It can be at a display of change of the drilling tool according to method step c) an automatic termination of the current drilling process done.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Anzeige der Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) optisch und/oder akustisch. Damit wird dem Bediener des Bohrwerks vorteilhafterweise zeitnah und deutlich signalisiert, dass es zu einer Veränderung des Bohrwerkzeugs und einer damit möglicherweise verbundenen Schädigung des zu bearbeitenden Werkstücks gekommen ist. Entsprechende Gegenmaßnahmen können dann vom Bediener unmittelbar durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment of the invention takes place the indication of the change of the Drilling tool according to method step c) visually and / or acoustically. This is the operator of the boring machine advantageously promptly and clearly signals that it is too a change the drilling tool and thus possibly associated damage to the to be machined workpiece has come. Corresponding countermeasures can then be carried out directly by the operator.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Werkstück ein Bauteil eines Flugtriebwerks, eines Turbinengehäuses oder einer Gasturbine. Dabei können die Werkstücke insbesondere aus einer Nickelbasislegierung oder einer Titanbasislegierung bestehen. Bauteile von Flugtriebwerken bestehen insbesondere aus Nickelbasislegierungen, die unter den Handelsnamen INCONEL 718 oder Udimet 720 bekannt sind. Zur Verwendung kommen bei derartigen Werkstücken und Bauteilen insbesondere Bohrwerkzeuge aus Hartmetall. Aber auch diamantbestückte Bohrwerkzeuge sind denkbar. Bei den genannten Bauteilen handelt es sich um so genannte kritische Bauteile, deren Fertigungsprozess höchsten Qualitätsanforderungen genügen muss. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können zuverlässig mögliche Schädigungen derartiger Bauteile vermieden werden.In further advantageous embodiments of the method according to the invention is the workpiece a component of an aircraft engine, a turbine housing or a gas turbine. The can workpieces in particular of a nickel-based alloy or a titanium-based alloy consist. Components of aircraft engines consist in particular Nickel-based alloys sold under the trade names INCONEL 718 or Udimet 720 are known. For use come in such workpieces and Components in particular boring tools made of carbide. But also diamond-tipped drilling tools are conceivable. The components mentioned are like this called critical components whose manufacturing process meets the highest quality requirements suffice got to. By the method according to the invention can reliable possible damage such components can be avoided.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Messung des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) mit mindestens einem piezo-elektrischen Messwertaufnehmer oder einem auf Dehnmessstreifen (DMS) basierenden Messwert aufnehmer. Es ist aber auch möglich, dass die Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments gemäß Verfahrensschritt a) mit einem Messaufnehmer zur Detektion eines in das rotierende Bohrwerkzeug eingeleiteten Drehmoments erfolgt. Des Weiteren ist es möglich, dass die Messung der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) mit einem Kraftaufnehmer zur Detektion einer auf das rotierende Bohrwerkzeug wirkenden Kraft erfolgt. Des Weiteren ist es möglich, dass die Bestimmung des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) indirekt mittels einer Messung der von einem Spindelmoter einer das Bohrwerkzeug antreibenden Bohrmaschine aufgenommenen Wirkleistung erfolgt. Die genannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben eine zuverlässige Messung und Bestimmung des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs.In further advantageous embodiments of the method according to the invention the measurement of the cutting torque and / or the feed force takes place according to method step a) with at least one piezoelectric transducer or a measuring transducer based on strain gauge (DMS). But it is also possible that the measurement and / or determination of the cutting torque according to method step a) with a sensor for detecting a in the rotating drilling tool introduced torque takes place. Furthermore, it is possible that the measurement of the feed force according to method step a) with a force transducer for detecting a on the rotating drilling tool acting force occurs. Furthermore, it is possible that the provision the cutting torque and / or the feed force according to method step a) indirectly by means of a measurement of a spindle of a robot the drilling tool driving drill recorded active power he follows. The aforementioned embodiments of the method according to the invention allow a reliable Measurement and determination of the cutting torque and / or the feed force of the drilling tool.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ergebnisse einer Versuchsreihe mit sechs vergleichbaren Bohrwerkzeugen anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigento explanation the method according to the invention will be the results of a series of six comparable experiments Drilling tools explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show

1 einen Vergleich der gemessenen Schnittmomente von jeweils drei vergleichbaren Bohrwerkzeugen zweier unterschiedlicher Produktionschargen; und 1 a comparison of the measured cutting moments of three comparable drilling tools of two different production batches; and

2 einen Vergleich der gleichzeitig auftretenden Vorschubkräfte bei den zu vergleichenden Bohrwerkzeugen. 2 a comparison of the simultaneously occurring feed forces in the to be compared drilling tools.

1 zeigt ein Diagramm mit einem Vergleich der gemessenen Schnittmomente von jeweils drei vergleichbaren Bohrwerkzeugen zweier unterschiedlicher Produktionschargen. Unter vergleichbaren Bohrwerkzeugen wird dabei verstanden, dass sowohl das Material des Bohrwerkzeugs wie auch dessen Durchmesser identisch oder vergleichbar ist. Bei der dargestellten Versuchsreihe wurde ein Bohrwerkzeug mit Durchmessern von 7,1–7,2 mm verwendet, wobei die Bohrwerkzeuge aus Hartmetall bestehen. Die Schnittgeschwindigkeit bei allen Bohrversuchen betrug 15–16 m/min, die Vorschubgeschwindigkeit 0,03–0,04 mm/min. Der ersten Bohrwerkzeugscharge werden die Bohrwerkzeuge mit den Nummern 3, 6 und 13_2, den Bohrwerkzeugen der zweiten Produktionscharge die Nummern 13, 18 und 20 gegenübergestellt. Die Zuordnung gilt auch für den in 2 diagrammartig dargestellten Vergleich der gleichzeitig auftretenden Vorschubkräfte der jeweiligen Bohrwerkzeuge. An den Bohrwerkzeugen 3 und 6 erfolgte jeweils ein Vergleich der gemessenen Werte des Schnittmoments und der Vorschubkraft der dritten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und der Vorschubkraft der zeitlich vorhergehenden ersten Bohrung. Bei den Bohrwerkzeugen 13_2, 13 und 20 erfolgte ein Vergleich der gemessenen Werte des Schnittmoments und der Vorschubkraft der fünften Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und der Vorschubkraft der zeitlich vorhergehenden ersten Bohrung. Bei dem Bohrwerkzeug 18 erfolgte der Vergleich des Schnittmoments und der Vorschubkraft der sechsten Bohrung mit denen der ersten Bohrung. 1 shows a diagram with a comparison of the measured cutting moments of three comparable drilling tools of two different production batches. Under comparable drilling tools is understood that both the material of the drilling tool as well as its diameter is identical or comparable. In the series of experiments shown, a drilling tool with diameters of 7.1-7.2 mm was used, whereby the drilling tools consist of hard metal. The cutting speed for all drilling tests was 15-16 m / min, the feed rate 0.03-0.04 mm / min. For the first batch of drilling tools, numbers 3, 6 and 13_2 are compared with the number 13, 20 and 20 for the drilling tools of the second production lot. The assignment also applies to the in 2 Diagram shown comparison of the simultaneously occurring feed forces of the respective drilling tools. A comparison of the measured values of the cutting torque and the feed force of the third bore with the values of the cutting torque and the feed force of the temporally preceding first bore was carried out on the drilling tools 3 and 6. In the case of the drilling tools 13_2, 13 and 20, the measured values of the cutting torque and the feed force of the fifth bore were compared with the values of the cutting torque and the feed force of the chronologically preceding first bore. In the drilling tool 18, the comparison of the cutting torque and the feed force of the sixth bore was made with those of the first bore.

Aus den 1 und 2 wird deutlich, dass Schneidkantenausbrüche deutliche Schnittmoment- und Vorschubkrafterhöhungen verursachen. Insbesondere liegen die Werte des Schnittmoments und der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 15% über den Werten des Schnittmoments und der Vorschubkraft von einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung. Dabei liegt das Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung in einem Bereich 0,5, vorzugsweise 0,75, insbesondere zwischen 0,75 und 1,25. Des Weiteren erkennt man, dass sich der Anstieg der Vorschubkraft und des Schnittmoments im Laufe der zeitlich nacheinander durchgeführten Bohrungen sich deutlich von der Entwicklung dieser Kräfte bei einem normalen abrasiven Verschleiß der Bohrwerkzeuge unterscheidet. Im rechten Bereich der Diagramme gemäß 1 und 2 wird dies deutlich. So beträgt bei einem normalen abrasiven Verschleiß der Unterschied im Schnittmoment zwischen der sechsten Bohrung und der ersten Bohrung bei dem Bohrwerkzeug 18 weniger als 10%. Bei den Bohrwerkzeugen 13 und 20 ist dieser Unterschied noch geringer. Entsprechendes gilt für die Entwicklung der Vorschubkraft. Durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführte Versuchsreihe konnte dargelegt werden, dass die in einer Charge vermehrt auftretenden Schneidkantenausbrüche produktionsbedingt, z. B. Bohrer-Chargen bedingt sind.From the 1 and 2 it becomes clear that cutting edge breakouts cause significant cutting moment and feed force increases. In particular, the values of the cutting torque and the feed force of the last borehole are at least 15% higher than the values of the cutting torque and the feed force of one of the last boreholes preceding them in time. In this case, the length to diameter ratio of the bore in a range of 0.5, preferably 0.75, in particular between 0.75 and 1.25. Furthermore, it can be seen that the increase in the feed force and the cutting torque in the course of successive drilling is significantly different from the development of these forces with a normal abrasive wear of the drilling tools. In the right part of the diagrams according to 1 and 2 this becomes clear. Thus, with normal abrasive wear, the difference in cutting torque between the sixth bore and the first bore in the drilling tool 18 is less than 10%. In the drilling tools 13 and 20, this difference is even lower. The same applies to the development of the feed force. By carrying out the method according to the invention test series could be demonstrated that the increasingly occurring in a batch cutting edge outbreaks due to production, z. B. drill batches are conditional.

Claims (13)

Verfahren zur Anzeige von Veränderungen an einem Bohrwerkzeug, insbesondere zur Erkennung von Schneidkantenausbrüchen am Bohrwerkzeug, bei der Herstellung von Bohrungen in einem metallischen oder keramischen Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments und/oder der benötigten Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs bei mindestens zwei zeitlich nacheinander versetzt erfolgenden Bohrungen mit dem Bohrwerkzeug; b) Vergleich der gemäß Verfahrensschritt a) gemessenen Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung; und c) Anzeige einer Veränderung des Bohrwerkzeugs, insbesondere eines Schneidkantenausbruchs am Bohrwerkzeug, wenn der Vergleich gemäß Verfahrensschritt b) ergibt, dass die Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 15% über den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft von mindestens einer der letzten Bohrung zeitlich vorhergehenden Bohrung bei einem Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung von ≥ 0,5 liegen.Method for indicating changes to a drilling tool, in particular for detecting cutting edge break-outs on the drilling tool, during the production of holes in a metallic or ceramic workpiece, characterized in that the method comprises the following steps: a) measurement and / or determination of the cutting torque and / or the required feed force of the drilling tool with at least two sequentially offset successive bores with the drilling tool; b) comparison of the measured values of the cutting torque and / or the feed force of the last completed bore with the values of the cutting torque and / or the feed force of at least one of the last bore in chronologically preceding bore; and c) indicating a change in the drilling tool, in particular a cutting edge breakout on the drilling tool, if the comparison according to method step b) shows that the values of the cutting torque and / or the feed force of the last boring are at least 15% higher than the values of the cutting torque and / or the feed force of at least one of the last hole temporally preceding bore at a length to diameter ratio of the bore of ≥ 0.5 are. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt a) die Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments und/oder der benötigten Vorschubkraft des Bohrwerkzeugs bei jeweils drei zeitlich nacheinander erfolgenden Bohrungen erfolgt und im Verfahrensschritt b) ein Vergleich der gemessenen Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung mit den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der ersten Bohrung erfolgt und eine Anzeige einer Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) erfolgt, wenn die Werte des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der zuletzt erfolgten Bohrung um mindestens 15%, insbesondere um mindestens 20 %, über den Werten des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft der ersten Bohrung bei einem Länge zu Durchmesser-Verhältnis der Bohrung von ≥ 0,5, insbesondere ca. 1,0, liegen.Method according to claim 1, characterized in that that in method step a) the measurement and / or determination of the Cutting moments and / or the required Feed force of the drilling tool at three times in succession drilling takes place and in process step b) a comparison the measured values of the cutting torque and / or the feed force the most recent drilling with the values of the cutting torque and / or the feed force of the first bore takes place and an indication a change of the drilling tool according to method step c) takes place when the values of the cutting torque and / or the feed force the last drilling performed by at least 15%, in particular by at least 20%, over the values of the cutting torque and / or the feed force of the first Drilling at a length to diameter ratio the bore of ≥ 0.5, especially about 1.0, lie. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich gemäß Verfahrensschritt b) kontinuierlich erfolgt.Method according to claim 1 or 2, characterized that the comparison according to method step b) continuously. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) optisch und/oder akustisch erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the indication of the change of the drilling tool according to method step c) optically and / or acoustically. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anzeige der Veränderung des Bohrwerkzeugs gemäß Verfahrensschritt c) ein automatischer Abbruch des aktuellen Bohrvorgangs erfolgt.Method according to one of claims 3 or 4, characterized that at a display of change of the drilling tool according to method step c) an automatic termination of the current drilling process takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ein Bauteil eines Flugtriebwerks, eines Turbinengehäuses oder einer Gasturbine ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the workpiece a component of an aircraft engine, a turbine housing or a gas turbine is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück aus einer Nickelbasislegierung oder einer Titanbasislegierung besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the workpiece consists of a nickel-based alloy or a titanium-based alloy. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelbasislegierung INCONEL 718 oder Udimet 720 ist.Method according to claim 7, characterized in that that the nickel base alloy is INCONEL 718 or Udimet 720. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug aus Hartmetall besteht.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the drilling tool consists of hard metal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) mit mindestens einem piezo-elektrischen Messwertaufnehmer oder einem auf Dehnmessstreifen (DMS) basierenden erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the cutting torque and / or the feed force according to method step a) with at least one piezoelectric transducer or a strain gauge (DMS) based he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung und/oder Bestimmung des Schnittmoments gemäß Verfahrensschritt a) mit einem Messaufnehmer zur Detektion eines in das rotierende Bohrwerkzeug eingeleiteten Drehmoments erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the measurement and / or determination of the cutting torque according to method step a) with a sensor for detecting one in the rotating Drilling tool introduced torque takes place. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) mit einem Kraftaufnehmer zur Detektion einer auf das rotierende Bohrwerkzeug wirkenden Kraft erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the measurement of the feed force according to method step a) with a force transducer for detecting one on the rotating Drilling tool acting force occurs. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Bestimmung des Schnittmoments und/oder der Vorschubkraft gemäß Verfahrensschritt a) mittels einer Messung der von einem Spindelmotor einer das Bohrwerkzeug antreibenden Bohrmaschine aufgenommenen Wirkleistung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the determination of the cutting torque and / or the feed force according to method step a) by means of a measurement of a spindle motor of a drilling tool driving drills recorded active power takes place.
DE200810015004 2008-03-19 2008-03-19 Method of displaying changes to a drilling tool Withdrawn DE102008015004A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810015004 DE102008015004A1 (en) 2008-03-19 2008-03-19 Method of displaying changes to a drilling tool
PCT/DE2009/000344 WO2009115077A1 (en) 2008-03-19 2009-03-12 Method for displaying changes on a drilling tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810015004 DE102008015004A1 (en) 2008-03-19 2008-03-19 Method of displaying changes to a drilling tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008015004A1 true DE102008015004A1 (en) 2009-09-24

Family

ID=40853889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810015004 Withdrawn DE102008015004A1 (en) 2008-03-19 2008-03-19 Method of displaying changes to a drilling tool

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008015004A1 (en)
WO (1) WO2009115077A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109760074A (en) * 2019-02-22 2019-05-17 清华大学 The ATC slotting tool force detection system of wireless transmission
CN110103079B (en) * 2019-06-17 2020-10-13 中国科学院合肥物质科学研究院 Online monitoring method for tool wear in micro-milling process

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3483636B2 (en) * 1994-12-21 2004-01-06 ファナック株式会社 Tool breakage / wear detection device
JP2003326438A (en) * 2002-02-28 2003-11-18 Fanuc Ltd Tool abnormality detection device
JP3681733B2 (en) * 2003-02-21 2005-08-10 ファナック株式会社 Numerical controller
FR2904446B1 (en) * 2006-07-28 2008-10-03 Snecma Sa METHOD FOR DETECTING AND QUANTIFYING DRILLING ANOMALIES

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009115077A1 (en) 2009-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3537214C2 (en) Machine tool monitoring device
EP2924526B1 (en) Method for setting up and/or monitoring operating parameters of a workpiece processing machine
EP2631616B1 (en) Method and apparatus for vibration analysis and pattern databases therefor and use of a pattern database
DE60210771T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR TESTING THE MACHINING PROCESS OF A MACHINE TOOL
EP3389890B1 (en) Method and device for cutting a workpiece
DE102018108205A1 (en) Drilling a hole in an elastically deformed superalloy turbine blade
EP2069095B1 (en) Method for adjusting a distance between an electrode and a workpiece
DE102020114431A1 (en) Tool holder and method for turning a workpiece
EP2870354A1 (en) Monitored component connection, wind power system, method for monitoring a component connection for inadvertent loosening of the component connection in the connected state
DE102009048913A1 (en) Receiving device for receiving gas turbine blade, has base body provided with laying elements, and strain gauges assigned to laying elements, where gas turbine component is arranged on laying elements
DE102008015004A1 (en) Method of displaying changes to a drilling tool
EP1587647A1 (en) Device and method for determining the stress placed upon a tool with thin-layer sensors
EP1887308A1 (en) Device and method for checking a thread
EP3984694A2 (en) Tool holder with measuring device
DE102017217967A1 (en) Method for determining positional errors of holes and securing the drilling process
DE112020004233T5 (en) Processing system and method of making a processed product
EP0471180B1 (en) Method and apparatus for detecting faulty machining, especially occuring with grinding machines
DE2125426A1 (en) Method and circuit for monitoring cutting tools on processing machines
DE102018206708A1 (en) Load detection of a machined workpiece based on a simulation
DE3828101C2 (en)
WO2020099219A2 (en) Method for measuring the surface of workpieces
WO2010045936A2 (en) Eddy current sensor and method for determining material characteristics modified by thermal influences, in a component to be examined, by means of said sensor
DE102022134045A1 (en) Method and device for determining rotational slip of a tool held frictionally in a tool holder
DE102024100687A1 (en) Method for determining a speed
DE102023202705A1 (en) Device and method for generating a speed setting of a machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee