技术领域
[0001] 本
发明涉及将机床的第二机床单元的中心点定位在机床的第一机床单元的几何轴线上的方法，其中第二机床单元具有能与该中心点同心扫描的且位于圆柱体表面上的圆轨迹，并且其中第一机床单元具有围绕与几何轴线重合的旋
转轴线旋转的部件。
背景技术
[0002] 这种方法一般
迭代和手动地进行，其中这种方法的持续时间取决于执行这种方法的机床操作人员的熟练性
发明内容
[0003] 因此，本发明的任务在于，这样改进上述这种方法，使得操作人员可以简单、可靠且花费较短时间地执行这种方法。
[0004] 这个任务通过上述形式的方法按照本发明通过下述方式实现，在第一机床单元上相对于几何轴线确定地布置测量单元，并且通过该测量单元通过下述方式求得圆轨迹在通过圆轨迹确定的几何平面中相对于几何轴线的
位置，利用所述测量单元通过求得三个以确定的相互间的
角距位于圆轨迹上的测量点相对于几何轴线的位置确定圆轨迹的位置，以所述测量点的位置和所述圆轨迹的已知半径为
基础经计算地求得该圆轨迹的中心点在所述几何平面中相对于几何轴线和穿过几何轴线延伸的基准方向的位置，并且在考虑到机床单元彼此间的与机床有关的调整方向的条件下经计算地确定在几何平面中从属于该调整方向的调整行程，用于使所述中心点定位在几何轴线上，并且对应于这些调整行程使所述机床单元彼此间相对运动。
[0005] 本发明的优点在于，相对于几何轴线和相对于基准方向经计算确定中心点也可以经计算地确定在调整方向上所需的使中心点移向几何轴线的调整行程，并由此以简单的方式通过机床单元彼此间的相对运动可以使圆轨迹的中心点这样运动，使得这个中心点最终位于几何轴线上。
[0006] 关于三个测量点的位置检测，结合前面对于按照本发明的解决方案的阐述没有给出更详细的说明。
[0007] 原则上可以通过测量单元以不同的方式求得测量点的位置。
[0008] 例如可以设想，使用三个测量单元并且使它们在几何轴线的方向上运动，用于同时求得三个测量点的位置。
[0009] 因此，一个有利的解决方案规定，通过围绕几何轴线旋转测量单元确定三个测量点在对应于各自的测量点且径向于几何轴线延伸的测量方向上的位置，并且在各自的测量方向上利用测量单元求得各自测量点的位置。
[0010] 在此，通过测量所述测量点与几何轴线在各自测量方向上的距离可以确定各自测量点的位置。
[0011] 一个特别简单地要执行的有利的解决方案规定，通过测量各个测量点与环绕几何轴线的基准圆轨迹在径向于几何轴线的方向上的距离确定这些测量点的位置。
[0012] 在此最好这样选择所述基准圆轨迹，使得其半径大于要确定其位置的圆轨迹的半径。
[0013] 通过检测测量点与基准圆轨迹的距离检测测量点的位置的优点在于，所述基准圆轨迹在其绝对值方面不必是固定的，但是在检测测量点时必需保持恒定，并且仅限定对于测量单元的基准值，因此所述测量单元分别从其基准值求得测量点与围绕几何轴线的基准圆轨迹的距离。
[0014] 关于测量点的位置，结合上述的位置的检测没有给出更详细的说明。
[0015] 因此，一个有利的解决方案规定，这样选择所述的三个测量点，使它们位于围绕几何轴线的180°的角度范围内。
[0016] 如果这样选择所述的三个测量点，使得在第一测量点与第二测量点之间以及在第二测量点与第三测量点之间均有90°的角度范围，则能够特别有利地经计算地确定所述圆轨迹的中心点。
[0017] 关于检测机床侧的相对于测量点的位置或者测量点的测量方向的调整方向，目前没有给出更详细的说明。
[0018] 因此，一个有利的解决方案规定，通过将三个测量点中的一个测量点的位置布置在径向于几何轴线延伸的且平行于调整方向的几何测量方向上实现机床侧的调整方向的检测。
[0019] 所述几何测量方向的这种布置方式例如能够通过如下方式实现，在测量单元的方向上实现定义调整方向的第二机床单元棱边的投影，并由此借助于棱边的投影或者这个棱边在测量单元上的阴影可以实现测量方向平行于这个棱边的取向。
[0020] 特别简单的是，在穿过几何轴线延伸的且平行于一个调整方向的测量方向上布置三个测量点的第一测量点。
[0021] 另一用于检测机床侧的相对于测量点位置的调整方向的解决方案规定，通过首先求得第二机床单元的中心点在第一检测位置中的位置、接着两个机床单元沿着所选择的一个调整方向朝向第二检测位置中相对运动并在第二检测位置中再次求得第二机床单元的中心点的位置实现机床侧的一个调整方向的检测，并且通过求得在在第一和第二检测位置中的中心点之间的
连接线的取向确定所选择的调整方向的位置和走向，其中尤其求得所选择的调整方向相对于几何轴线的走向。
[0022] 在这个解决方案中特别有利的是，在第一检测位置和在第二检测位置中的测量方向是一致的，在该测量方向上求得测量点的位置。
[0023] 为了在机床单元彼此间相对运动时辅助操作人员对应于调整行程将中心点定位在几何轴线上，最好规定，在机床单元在至少一调整方向上运动时利用测量单元实现至少一连续的调整行程的检测。
[0024] 还更好的是，在机床单元在调整方向上运动时利用测量单元实现连续的调整行程的检测，由此以简单的方式可以保证，也事实上执行经计算求得的调整行程。
[0025] 在此最好规定，为了检测机床单元彼此间在调整方向上的相对运动，测量单元通过围绕几何轴线旋转定位在相应地平行于各自的调整方向延伸的测量方向上，由此以简单的方式通过测量单元可以监控要执行的调整行程。
[0026] 如果所述圆柱体表面的圆柱体轴线平行于几何轴线延伸，则尤其能够执行按照本发明的方法。
[0027] 此外最好规定，所述调整方向一方面彼此垂直，另一方面垂直于几何轴线。
[0028] 到目前为止所描述的方法步骤原则上都可以手动完成。
[0029] 为了经计算地求得圆轨迹的中心点已经证实特别有利的是，将由测量单元求得的测量点的位置传递到计算单元，该计算单元求得圆轨迹的中心点相对于几何轴线的位置和相对于穿过几何轴线延伸的基准方向的位置，尤其是考虑到复杂的数学在数值方面测定所述中心点。
[0030] 此外最好规定，所述计算单元通过与机床有关的调整方向的信息求得在调整方向上的调整行程，用于使中心点定位在几何轴线上。
[0031] 利用计算单元能够特别有利地执行上述求得调整行程，这种求得最好通过几何计算实现。
[0032] 在按照本发明的方法中还能够更有利地充分利用在所述机床中现有的机床功能。
[0033] 因此，最好规定，所述测量单元与围绕
旋转轴线可旋转的部件连接，并且利用
定心控制器、利用第一机床单元且通过控制第一机床单元围绕几何轴线旋转用于检测三个测量点的测量单元。
[0034] 即，通过第一机床单元利用定心控制器可以充分利用本来就存在的机床功能，用于执行围绕几何轴线旋转测量单元。
[0035] 此外最好规定，在每个测量点利用测量单元通过利用定心控制器控制测量单元并读数求得测量点的位置，并且尤其存储在计算单元里面。
[0036] 此外能够有利地执行按照本发明的方法，为了检测至少一调整行程，在机床单元彼此间在至少一调整方向上相对运动时利用定心控制器通过控制第一机床单元旋转测量单元到平行于该调整方向的测量方向上。
[0037] 按照本发明的方法的另一有利的实施方式规定，利用定心控制器通过控制机床单元的至少一运动单元使所述机床单元在一个调整方向上从第一检测位置相对于彼此运动到第二检测位置，并且在第二检测位置以与在第一检测位置中相同的方式确定所述圆轨迹的位置，并且经计算地求得所述圆轨迹的中心点的位置。
[0038] 关于确定调整方向目前没有给出详细的说明。
[0039] 因此，一个优选的解决方案规定，利用计算单元通过求得在第一检测位置中的中心点与在第二检测位置中的中心点相交的连接线的取向经计算地确定调整方向。
[0040] 为了可以通过简单的方式将中心点定位在几何轴线上最好规定，所述机床单元从第一或第二检测位置开始在经计算确定的调整方向上以这种程度移动过调整行程，使得在另一调整方向上执行调整行程以后所述中心点位于几何轴线上。
[0041] 在此尤其在另一调整方向垂直于在先经计算确定的调整方向的前提下求得在另一调整方向上和计算单元中的调整行程。
[0042] 为了在这种情况下可以检测在另一调整方向上的运动，最好规定，通过定心控制器控制第一机床单元的部件的旋转使所述测量单元的测量方向平行于第二调整方向取向，并且测量在这个调整方向上要执行的调整行程，并且尤其显示给操作人员。
[0043] 本发明还涉及一种机床，包括第一机床单元和第二机床单元，第一机床单元具有围绕与几何轴线重合的旋转轴线旋转的部件，第二机床单元具有与中心点同心的且位于圆柱体表面上的圆轨迹。
[0044] 为了在这种机床中以简单的方式可以使两个机床单元彼此间相对取向成，使所述中心点位于几何轴线上，最好规定，对所述机床附设测量单元，该测量单元检测位于圆轨迹上的测量点相对于几何轴线的位置。
[0045] 如果所述机床附设有计算单元，并且所述计算单元检测并存储测量单元的测量值，则尤其能够有利地继续处理由测量单元检测的测量值。
[0046] 在此最好规定，所述测量值在数据传递的意义上有线或无线地传递到测量单元。
[0047] 此外最好规定，所述计算单元由以确定的角距位于圆轨迹上的测量点的位置和已知的圆轨迹半径求得中心点相对于几何轴线和基准方向的位置，由此尤其能简单地求得圆轨迹中心点的各个位置，因为通常必须以数值方法求得中心点。
[0048] 此外还规定，所述计算单元通过与机床有关的调整方向的信息求得用于使中心点定位在几何轴线上的调整行程。
[0049] 即，所述计算单元通常在使用几何观察时能够求得在各自的调整方向上所需的调整行程，用于使机床单元彼此间如下相对运动，使中心点位于几何轴线上。
[0050] 所述计算单元原则上可以是本身用于使中心点定位在几何轴线上而设置的计算单元。
[0051] 但是已经证实特别有利的是，所述机床具有机床控制器，该机床控制器附设有计算单元。
[0052] 一种机床是特别有利的，在该机床中所述测量单元与围绕旋转轴线可旋转的部件连接，并且在该机床中利用定心控制器利用第一机床单元且通过控制第一机床单元围绕几何轴线旋转用于检测三个测量点的测量单元，其中这一点通常以调节位置的旋转的形式实现，由此所述测量单元可以精确地在各自的角位上对准，用于检测三个测量点。
[0053] 在这种情况下最好规定，在每个测量点利用测量单元通过利用定心控制器控制和读数求得测量点的位置，并且存储在计算单元里面。
[0054] 此外，在按照本发明的机床中最好规定，所述定心控制器为了检测至少一调整行程在机床单元彼此间在至少一调整方向上相对运动时通过控制第一机床单元旋转测量单元到平行于该调整方向的测量方向上。
[0055] 由此存在可能性，在一个定心控制器已知的调整方向的取向的情况下这样对准测量单元，使得利用这个测量单元可以检验要执行的调整行程，并因此可以检验，所求得的调整行程是否也事实上在这个调整方向上执行。
[0056] 所述机床的另一有利的实施方式规定，所述定心控制器在通过计算单元求得圆轨迹的中心点在第一检测位置中的位置以后，使机床单元相对于彼此通过控制机床的运动单元在一个调整方向上从第一检测位置运动到第二检测位置，并且所述计算单元在第二检测位置以与在第一检测位置中相同的方式确定圆轨迹的位置，并且经计算地求得圆轨迹的中心点的位置。
[0057] 这种在两个不同的检测位置中求得圆轨迹的中心点能够实现，由计算单元同样检测调整方向的取向。
[0058] 为此最好规定，所述计算单元通过求得在第一检测位置中的第一中心点与在第二检测位置中的中心点相交的连接线的取向经计算地确定调整方向，其中所述连接线的位置和取向给出要求得的调整方向的位置和取向。
[0059] 在这种情况下能够这样使用所述定心控制器，所述定心控制器使机床单元从第一或第二检测位置开始在确定的调整方向上以这种程度移动过调整行程，使得在另一调整方向上执行调整行程以后所述中心点位于几何轴线上。
[0060] 尤其在上述的按照本发明的机床的实施方式中规定，这个机床按照上述方法的实施方式工作。
[0061] 因此上文中按照本发明的解决方案的描述尤其包括通过下面连续编号的
实施例定义的不同特征组合：
[0062] 1.一种将机床(10)的第二机床单元(46)的中心点(M)定位在机床(10)的第一机床单元(14)的几何轴线(24)上的方法，其中第二机床单元(46)具有能与该中心点(M)同心扫描且位于圆柱体表面(48)上的圆轨迹(K)，并且其中第一机床单元(14)具有围绕与所述几何轴线(24)重合的旋转轴线旋转的部件(26)，其特征在于，在第一机床单元(14)上相对于几何轴线(24)确定地布置测量单元(64)，并且通过该测量单元(64)通过下述方式求得圆轨迹(K)在通过圆轨迹(K)确定的几何平面(KE)中相对于几何轴线(24)的位置，即利用所述测量单元(64)通过求得三个以相互间确定的角距位于圆轨迹(K)上的测量点(P1,P2,P3)相对于几何轴线(24)的位置确定圆轨迹(K)的位置，以所述测量点(P1,P2,P3)的位置和所述圆轨迹(K)的已知的半径(r)为基础经计算地求得该圆轨迹(K)的中心点(M)在几何平面(KE)中相对于几何轴线(24)的位置和相对于穿过几何轴线(24)延伸的基准方向(E1,V)的位置，并且在考虑到机床单元(14,46)彼此间的与机床有关的相对调整方向(X,Y)的条件下经计算地确定在几何平面(KE)中附属于该调整方向(X,Y)的调整行程(dx,dy)，以使所述中心点(M)定位在几何轴线(24)上，并且对应于这些调整行程(dx,dy)所述机床单元(14,46)彼此间相对运动。
[0063] 2.如实施例1所述的方法，其特征在于，通过围绕几何轴线(24)旋转测量单元(64)确定三个测量点(P1,P2,P3)在对应于各自的测量点(P1,P2,P3)且径向于几何轴线(24)延伸的测量方向(MR1,MR2,MR3)上的位置，并且在各自的测量方向(MR1,MR2,MR3)上利用测量单元(64)求得各自测量点(P1,P2,P3)的位置。
[0064] 3.如实施例2所述的方法，其特征在于，各个测量点(P1,P2,P3)的位置通过测量所述各个测量点与环绕几何轴线(24)的基准圆轨迹(RK)在径向于几何轴线(24)的方向上的距离来确定。
[0065] 4.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，这样选择所述的三个测量点(P1,P2,P3)，使它们位于围绕几何轴线(24)的180°的角度范围内。
[0066] 5.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，这样选择所述的三个测量点，使得在第一测量点(P1)与第二测量点(P2)之间以及在第二测量点(P2)与第三测量点(P3)之间均有90°的角度范围。
[0067] 6.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，通过将三个测量点(P1,P2,P3)中的一个测量点的位置布置在径向于几何轴线(23)延伸的且平行于调整方向(X,Y)的几何测量方向(MR1,MR2)上实现机床侧的调整方向(X,Y)的检测。
[0068] 7.如实施例6所述的方法，其特征在于，在穿过几何轴线(24)延伸的且平行于一个调整方向(X,Y)的几何测量方向(MR1,MR2)上布置三个测量点(P1,P2,P3)的第一测量点。
[0069] 8.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，通过首先求得第二机床单元(46)的中心点(M)在第一检测位置中的位置、接着两个机床单元(14,46)沿着所选择的一个调整方向(X,Y)朝向第二检测位置中相对运动并在第二检测位置中再次求得第二机床单元(46)的中心点(M’)的位置实现机床侧的一个调整方向(X,Y)的检测，并且通过求得在两个中心点(M,M’)之间的连接线(V)在第一和第二检测位置中的取向确定所选择的调整方向(X,Y)的位置和走向。
[0070] 9.如实施例8所述的方法，其特征在于，在第一检测位置和在第二检测位置中的测量方向是一致的，在该测量方向上求得测量点(P1,P2,P3)的位置。
[0071] 10.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，在机床单元(14,46)在至少一调整方向(X,Y)上运动时利用测量单元(64)实现至少一连续的调整行程(dx,dy)的检测。
[0072] 11.如实施例10所述的方法，其特征在于，为了检测机床单元(14,46)彼此间在调整方向(X,Y)上的相对运动，测量单元(64)通过围绕几何轴线(24)旋转定位在分别平行于各自的调整方向(X,Y)延伸的测量方向(MR1,MR2,MR3)上。
[0073] 12.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，将由测量单元(64)求得的测量点(P1,P2,P3)的位置传递到计算单元(84)，该计算单元求得圆轨迹(K)的中心点(M)相对于几何轴线(24)的位置和相对于穿过几何轴线(24)延伸的基准方向(E1,V)的位置。
[0074] 13.如实施例12所述的方法，其特征在于，所述计算单元(84)通过与机床有关的调整方向(X,Y)的信息求得在调整方向(X,Y)上的调整行程(dx,dy)，用于使中心点(M)定位在几何轴线(24)上。
[0075] 14.如上述实施例中任一项所述的方法，其特征在于，所述测量单元(64)与围绕旋转轴线(24)可旋转的部件(26)连接，并且利用定心控制器(82)、利用第一机床单元(14)且通过控制第一机床单元围绕几何轴线(24)旋转用于检测三个测量点(P1,P2,P3)的测量单元(64)。
[0076] 15.如实施例12至14中任一项所述的方法，其特征在于，在每个测量点(P1,P2,P3)利用测量单元(64)通过利用定心控制器(82)控制测量单元并读数求得测量点(P1,P2,P3)的位置，并且尤其存储在计算单元(84)里面。
[0077] 16.如实施例14或15所述的方法，其特征在于，为了检测至少一调整行程(dx,dy)在机床单元(14,46)彼此间在至少一调整方向(X,Y)上相对运动时，利用定心控制器(82)通过控制第一机床单元(14)使测量单元(64)旋转到平行于所述调整方向(X,Y)的测量方向(MR1,MR2,MR3)上。
[0078] 17.如实施例12至16中任一项所述的方法，其特征在于，利用定心控制器(82)通过控制机床单元(14,46)的至少一运动单元(40)使所述机床单元(14,46)在一个调整方向(X)上从第一检测位置相对于彼此运动到第二检测位置，并且在第二检测位置以与在第一检测位置中相同的方式确定所述圆轨迹(K)的位置，并且利用计算单元(84)经计算地求得所述圆轨迹(K)的中心点(M’)的位置。
[0079] 18.如实施例17所述的方法，其特征在于，利用计算单元(84)通过求得在第一检测位置中的中心点(M)与在第二检测位置中的中心点(M’)相交的连接线(V)的取向经计算地确定调整方向(X)。
[0080] 19.如实施例16或17所述的方法，其特征在于，所述机床单元(14,46)从第一或第二检测位置开始在经计算确定的调整方向(X)上以这种程度移动过调整行程(dx,dy)，使得在另一调整方向(Y)上执行调整行程(dy)以后所述中心点(M)位于几何轴线(24)上。
[0081] 20.如实施例16至18中任一项所述的方法，其特征在于，在另一调整方向(Y)垂直于在先经计算确定的调整方向(X)的前提下，由计算单元(84)求得在另一调整方向(Y)上的调整行程(dy)。
[0082] 21.如实施例20所述的方法，其特征在于，通过定心控制器(82)控制第一机床单元(14)的部件(26)的旋转使所述测量单元(64)的测量方向平行于第二调整方向(Y)取向，并且测量在这个调整方向(Y)上要执行的调整行程(dy)。
[0083] 22.机床，其包括第一机床单元(14)和第二机床单元(46)，第一机床单元具有围绕与几何轴线重合的旋转轴线(24)旋转的部件(26)，第二机床单元具有与中心点(M)同心的且位于圆柱体表面(48)上的圆轨迹(K)，其特征在于，所述机床(10)附设有测量单元(64)，该测量单元检测位于圆轨迹(K)上的测量点(P1,P2,P3)相对于几何轴线(24)的位置。
[0084] 23.如实施例22所述的机床，其特征在于，所述机床(10)附设有计算单元(68,84)，并且所述计算单元(68,84)检测并存储测量单元(64)的测量值。
[0085] 24.如实施例23所述的机床，其特征在于，所述计算单元(68,84)由以确定的角距位于圆轨迹(K)上的测量点(P1,P2,P3)的位置和已知的圆轨迹(K)半径(r)求得中心点(M)相对于几何轴线(24)的位置和相对于基准方向(MR1,V)的位置。
[0086] 25.如实施例22至24中任一项所述的机床，其特征在于，所述计算单元(68,84)通过与机床有关的调整方向(X,Y)的信息求得用于将中心点(M)定位在几何轴线(24)上的调整行程(dx,dy)。
[0087] 26.如实施例22至25中任一项所述的机床，其特征在于，所述机床(10)具有机床控制器(80)，该机床控制器附设有计算单元(84)。
[0088] 27.如实施例22至26中任一项所述的机床，其特征在于，所述测量单元(64)与围绕旋转轴线(24)可旋转的部件(26)连接，并且利用定心控制器(82)、利用第一机床单元(14)且通过控制第一机床单元围绕几何轴线(24)旋转用于检测三个测量点(P1,P2,P3)的测量单元(64)。
[0089] 28.如实施例27所述的机床，其特征在于，在每个测量点(P1,P2,P3)利用测量单元(64)通过利用定心控制器(82)控制所述测量单元并读数求得测量点(P1,P2,P3)的位置，并且尤其存储在计算单元(84)里面。
[0090] 29.如实施例27或28所述的机床，其特征在于，所述定心控制器(82)为了检测至少一调整行程(dx,dy)在机床单元(14,46)彼此间在至少一调整方向(X,Y)上相对运动时通过控制第一机床单元(14)使测量单元(64)旋转到平行于该调整方向(X,Y)的测量方向(MR1,MR2,MR3)上。
[0091] 30.如实施例22至29中任一项所述的机床，其特征在于，所述定心控制器(82)在求得圆轨迹(K)的中心点(M)在第一检测位置中的位置以后使机床单元(14,46)通过控制机床单元(14,46)的至少一运动单元(40)在一个调整方向(X)上从第一检测位置相对于彼此运动到第二检测位置，并且所述计算单元(84)在第二检测位置以与在第一检测位置中相同的方式确定圆轨迹(K)的位置，并且利用计算单元(84)经计算地求得圆轨迹(K)的中心点(M’)的位置。
[0092] 31.如实施例30所述的机床，其特征在于，所述计算单元(84)通过利用计算单元(84)求得在第一检测位置中的中心点(M)与在第二检测位置中的中心点(M’)相交的连接线(V)的取向经计算地确定调整方向(X)。
[0093] 32.如实施例30或31所述的机床，其特征在于，所述定心控制器(82)使机床单元(14,46)从第一或第二检测位置开始在经计算确定的调整方向(X)上以这种程度移动过调整行程(dx,dy)，使得在另一调整方向(Y)上执行另一调整行程(dy)以后所述中心点(M)位于几何轴线(24)上。
[0094] 33.如实施例22至32中任一项所述的机床，其特征在于，所述机床按照实施例1至21所述的方法工作。
附图说明
[0095] 其它特征和优点是下面的描述以及一些实施例附图的内容。
[0096] 在附图中：
[0097] 图1示出机床第一实施例的示意立体图；
[0098] 图2示出刀具
支架和固定在刀具支架上的刀具固定体的刀具固定体基体在箭头A方向上的俯视图；
[0099] 图3示出通过刀具固定体的套筒的圆柱体表面定义的圆轨迹K在其相对于几何轴线不确定的位置和围绕几何轴线延伸的基准圆轨迹的示意图；
[0100] 图4示出与图3类似的视图，并且还示出测量单元的视图，该测量单元利用固定体围绕几何轴线可旋转地布置，并且该测量单元64的取向平行于X轴；
[0101] 图5示出通过在三个测量平面里面旋转测量单元确定三个测量点在圆轨迹上的位置和测定在各个测量平面里面的位置；
[0102] 图6示出圆轨迹、基准圆轨迹、测得的测量点位置的视图，还示出通过计算
算法给出的用于求得圆轨迹中心点的参数的示意图，如何由在
说明书中列举的公式给出它们，其中中心点的位置不与在图5和图7中的中心点位置一致；
[0103] 图7示出中心点位置的实际视图，如何由按照图5确定的位置通过计算给出它们，[0104] 图8示出在已知中心点相对于几何轴线和测量平面的位置时、在确定测量点的位置以及由此通过简单的几何观察求得的调整行程dx和dy时的几何比例的视图；
[0105] 图9示出中心点在几何轴线上的定心位置和圆轨迹以及基准圆轨迹在这种情况下彼此间的位置的视图；
[0106] 图10示出按照本发明的
车床的第二实施例的示意图，还示出机床控制器和定心控制器；
[0107] 图11示出通过套筒的圆柱形表面给出的可扫描的圆轨迹在套筒相对于几何轴线非中心布置时与图3类似的示意图；
[0108] 图12示出在三个测量平面中确定三个测量点的位置的与图5类似的视图；
[0109] 图13示出由测量点的位置给出的用于中心点在第一检测位置中的位置的参数的视图；
[0110] 图14示出圆轨迹在圆轨迹从第一检测位置移动到在图11至图13中示出的第二检测位置以后的位置；
[0111] 图15示出对应于图12在处于第二检测位置中的圆轨迹的情况下在众测量平面中确定测量点位置的视图；
[0112] 图16示出由测量位置给出的用于中心点在第二检测位置中的位置参数的视图；
[0113] 图17示出确定延伸穿过在两个检测位置中的两个中心点的连接线V的示意图和由此通过在中心点于两个调整位置中的位置与连接线V的走向之间的简单几何关系经计算地求得调整行程的示意图；
[0114] 图18示出用于求得和用于检测在Y向上的调整行程的测量平面的比例和取向的放大图；
[0115] 图19示出测量单元在测量平面中的取向的视图，用于求得圆轨迹的中心点在Y向上的移动。
具体实施方式
[0116] 在图1中所示的按照本发明的机床10的实施例包括整体以12表示的床身，在其上布置
工件主轴单元14，其中工件主轴单元14例如包括布置在主轴壳体16里面的
马达主轴18，利用马达主轴使主轴管22围绕主轴轴线24旋转，其中主轴管22包括工件容纳体26、例如卡头，用于固定工件W，由此工件同样围绕主轴轴线24旋转。
[0117] 为了加工工件W在床身12上布置
机架32，在其上在平行于主轴轴线24的Z向上运动地支承第一溜板体34，其中在第一溜板体34上在垂直于Z向延伸的X向上导引第二溜板体36，因此X向也垂直于主轴轴线24延伸。溜板体34和36一起形成十字溜板40。
[0118] 在第二溜板体36上布置刀具支架38，在刀具支架上例如布置整体以42表示的刀具固定体，刀具固定体具有装配在刀具支架38上的刀具固定体基体44以及例如套筒46，在该套筒中布置刀具WZ、例如
钻头。
[0119] 如同在图2中所示那样，刀具固定体42的刀具固定体基体44相对于刀具支架38通过调整单元52可以在平行于X轴线的调整方向上调整，并且通过布置在刀具固定体基体44两侧的调整单元54以及56横交于X轴、即在平行于Y轴的调整方向的方向上移动，调整单元54以及56使刀具固定体基体44在X向上利用调整单元52调整时在其长边55以及57范围里在X向上导引，其中刀具固定体基体44通过螺丝58在刀具支架38上固定在各个位置上，由此在松开螺丝58以后利用调整单元52以及54和56能够使刀具固定体基体44相对于刀具支架38在各个调整方向上移动。
[0120] 在这种刀具固定体42中，刀具WZ例如与套筒46同心地装配，并且套筒46包括圆柱形表面48，尤其是圆柱形圆周面，其半径r源自其圆柱体轴线Z。
[0121] 在将这种刀具固定体42装配在刀具支架38上时存在问题，为了精确地居中地加工工件W，这样布置套筒46与例如同心地装配在套筒里面的刀具WZ，使套筒46的圆柱体轴线Z在刀具支架38的确定位置里面与主轴轴线24重合。
[0122] 如图3所示，在装配刀具固定体42时通常出现例如在图3中所示的状况，套筒46的圆柱形表面48的圆柱体轴线Z以不确定的距离并且在不确定的方向上与主轴轴线24间隔地、但是尤其平行于主轴轴线地布置。
[0123] 由于这个原因有必要这样移动套筒46，使定义圆柱体表面48的中心点的圆柱体轴线Z这样移动，使圆柱体轴线与主轴轴线24重合。
[0124] 为此在按照本发明的方法的第一实施例中，在主轴管22的刀具容纳体26里面装配固定体62，如同在图4中所示的那样，该固定体利用围绕主轴轴线24可旋转的主轴管22可以围绕主轴轴线24旋转，并且该固定体载有测量单元64，该测量单元具有
探头66，通过探头可以在主轴轴线24的径向上检测位置，该径向同时表示用于套筒46取向的几何轴线。
[0125] 在此探头66例如从基准圆轨迹RK开始，围绕主轴轴线24以基准半径R通过确定相对于主轴轴线24的与基准圆轨迹RK的径向距离，来测量位于圆柱体表面48上的且通过这个圆柱形表面48与垂直于几何轴线24延伸的平面KE相交而确定的圆轨迹K的位置。
[0126] 为了确定套筒46相对于主轴轴线24的位置，通过探头66沿着圆轨迹K运动来扫描圆柱形表面48，用于检测圆轨迹相对于主轴轴线24的位置，并且由圆轨迹K在圆柱体表面48上的位置，求得在圆柱体表面的圆柱体轴线Z上位于平面KE里面的、在圆柱体表面48上通过测量单元64的探头66检测的圆轨迹K的中心点M的位置。
[0127] 如图4所示，为了简化利用探头66驶过的圆轨迹K确定圆柱体表面48的位置，例如手动地围绕主轴轴线24这样长时间地旋转测量单元64的取向，直到探头66在第一测量平面E1中为了测量圆轨迹K与基准圆轨迹RK的距离在几何轴线24的径向上运动，该径向例如平行于X轴取向并且穿过几何轴线24延伸。
[0128] 在手动确定时例如通过如下方式实现测定平行于X轴的取向，将通过调整单元54,56加载的刀具固定体基体44的侧棱边55以及57作为基准方向，并且为了对准测量单元64通过阴影投射在探头66的方向上投影。
[0129] 然后，在由此与X轴平行取向的测量平面E1中，通过利用探头66在测量点P1中扫描圆柱体表面48实现确定在通过测量点P1且径向于几何轴线24延伸的测量方向MR1上与基准圆轨迹RK的距离m1。
[0130] 然后围绕主轴轴线24以90°例如手动地旋转测量装置64，由此使探头66位于穿过几何轴线24延伸的第二测量平面E2里面，并且为了测量可以在通过测量点P2且径向于几何轴线24延伸的测量方向MR2上运动，并且在这种情况下在测量点P2通过探头66确定测量点P2与基准圆轨迹RK的距离m2。
[0131] 最后以180°相对于基准点P1和测量平面E1例如手动地旋转测量装置64，由此探头66位于在穿过几何轴线24延伸的第三测量平面E3里面，并且在这个平面里面为了测量能在通过测量点P3且径向于几何轴线24延伸的测量方向MR3上运动，由此在相对于主轴轴线24精确地位于测量点P1对面的测量点P3里面利用探头66检测与基准圆轨迹RK的距离m3(图
5)。
[0132] 由测量单元64检测的距离m1，m2，m3例如传递到附属于机床10的计算单元68，并且由这个计算单元与测量方向MR1,MR2和MR3关联地存储(图4)。
[0133] 在考虑到在相对于主轴轴线24的径向上测量的测量点P1,P2和P3与基准圆轨迹RK的距离m1，m2和m3以及考虑到已知的圆轨迹K的半径r的情况下，借助于下面的三个等式[0134] (xM)2+(r+xM+A-m1)2-2xM(r+xM+A-m1)cosα＝r2
[0135] (xM)2+(r+xM+A-m2)2+2xM(r+xM+A-m2)sinα＝r2
[0136] (xM)2+(r+xM+A-m3)2+2xM(r+xM+A-m3)cosα＝r2
[0137] 能够再一次在图6中结合扫描的圆轨迹K的套筒46的圆柱体表面48和基准圆轨迹RK以及圆柱体表面48的半径r记录它们的参数，确定参数xM，α和A，其中例如参数A在下面描述的工作方式中不是直接相关的，而是只继续使用参数xM和α。
[0138] 例如利用计算单元68通过数值方法解出三个等式，算出扫描的圆轨迹K的中心点M相对于表示几何轴线的主轴轴线24的位置，其中中心点M的位置一方面通过中心点M与几何轴线24的距离xM给出，另一方面通过在测量平面E1或测量点P1与P3的连接线与几何轴线和中心点M之间的连接线之间的角度α给出，如同在图7中所示的那样。
[0139] 从这个对于由探头66扫描的在圆柱体表面48上的圆轨迹K的中心点M相对于几何轴线24的位置的说明出发，例如利用计算单元64通过在图8中所示的比例的简单几何计算经计算求得调整行程dx，中心点M需要在X向上以这个调整行程移动，由此使这个中心点以后与几何轴线24重合。
[0140] 此外，由Y向垂直于X向延伸并且与几何轴线24相交这个前提出发，也能够经计算地求得调整行程dy，扫描的圆轨迹K的中心点M在圆柱体表面48上必需以这个调整行程移动，以实现中心点M位于几何轴线24上(图8)。
[0141] 为了使机床单元14,46对应于调整行程dx和dy相对运动，测量单元64又围绕主轴轴线24并因此围绕几何轴线旋转，直到这个测量单元又处于测量平面E1里面，该测量平面如上所述已经这样取向，使这个测量平面平行于X轴延伸。
[0142] 现在，在测量单元64的这个位置里面通过探头66检测调整行程dx，刀具固定体基体44以该调整行程在操纵调整装置52时在X向上相对于初始位置运动，其中在松开螺丝58以后实现刀具固定体基体44在X向上的这个运动，直到达到数值dx。
[0143] 下面以90°这样旋转测量单元64，使探头66位于测量平面E2里面，该测量平面以90°相对于测量平面E1围绕几何轴线24旋转。
[0144] 然后，通过这个处于测量平面E2里面测量单元64能够监控中心点M以调整行程dy在Y向上的移动，该移动通过操纵调整装置54和56在松开螺丝58以后实现。
[0145] 如果正确地执行套筒46的中心点M的移动，则如图9所述，中心点M最终位于几何轴线24上，例如通过测量单元64还能够检验这一点，因为在这种情况下，测量单元64的探头66必需在围绕几何轴线24的所有旋转位置中测量到同一数值m作为与基准圆轨迹RK的距离。
[0146] 在按照本发明的方法的第二实施例中，机床10也还使用附属于这个机床的控制器80，该控制器通常控制刀具主轴单元14，其中不仅在马达主轴的转速方面而且作为C轴、即调节旋转位置地控制马达主轴18(图10)。
[0147] 此外，通过机床控制器80控制十字溜板40，用于刀具支架38相对于工件W定位，例如不仅在Z向上而且在X向上定位。
[0148] 定心控制器82或者无线地或者有线地与测量单元64连接，如同下面详细解释的那样，以便从这个测量单元读出分别要确定的测量值m1，m2和m3并且传递到计算单元84，另一方面与机床控制器80结合，以便通过机床控制器80使工件主轴单元14作为C轴运行，并由此使测量单元64围绕表示几何轴线的主轴轴线24旋转，由此存在下述可能性，通过定心控制器82受控地、在没有手动作用于测量点P1,P2和P3的情况下通过测量单元64的探头66确定测量点与基准圆轨迹RK的距离m1，m2和m3，如同结合第一实施例详细解释的那样。
[0149] 为了执行按照本发明方法的第二实施例利用定心控制器82执行在下文中解释的方法步骤。
[0150] 如同在图11中所示的那样，套筒46的圆柱体轴线Z与表示几何轴线的主轴轴线24的距离是未知的，因此必须以与在图3中所示的相同方式求得这个距离。
[0151] 为此与在按照本发明方法的第一实施例中类似，利用同样通过固定体62固定在刀具容纳体26、例如卡头里面的测量单元64沿着圆轨迹K扫描套筒46的圆柱体表面48，其中现在在第二实施例中，测量单元64围绕表示几何轴线的主轴轴线24的旋转在定心控制器82控制下、通过机床控制器80将工件主轴单元14作为C轴的操控来实现(图12)。
[0152] 此外与第一实施例不同，如图12所示，测量平面E1的位置不与X轴关联，而是第一测量平面E1的位置通过机床控制器80任意地选择。
[0153] 因此也任意地选择第一测量点P1的位置。
[0154] 现在以与结合第一实施例描述的相同方式，在第一测量平面E1中在定心控制器82的控制下在测量方向MR1上从基准圆轨迹RK开始利用测量单元64确定测量点P1的距离m1，并且传递到计算单元84。
[0155] 然后通过作为C轴运行的工件主轴单元14在定心控制器82的控制下利用机床控制器80实现测量单元64从测量平面E1旋转到测量平面E2，该测量平面E2以90°角相对于测量平面E1延伸，并且在测量点P2里面在测量方向MR2上求得从基准圆轨迹RK在径向于表示几何轴线的主轴轴线24的方向上的距离m2，其中确定距离m2并且传递到计算单元84。
[0156] 最后，通过定心控制器82实现测量单元64旋转到测量平面E3里面，用于确定测量点P3与基准圆轨迹RK在测量方向MR3上的距离m3。
[0157] 通过这些距离m1，m2和m3的值和已经结合在第一实施例中列举的公式能够确定圆轨迹K的中心点M相对于第一测量平面E1的位置，即通过利用计算单元84求得中心点M与几何轴线24的距离xM和在测量平面E1与在中心点M和几何轴线24之间的连接线之间的角度α，如同在图13中所示的那样。
[0158] 因为在按照本发明方法的第二实施例中，X轴相对于测量平面E1,E2和E3的位置是未知的，因此需要确定通过机床、尤其是通过十字溜板40给定的X轴。
[0159] 由于这个原因通过定心控制器82利用机床控制器80这样控制十字溜板40，这个十字溜板使刀具固定体42从第一检测位置例如在X轴方向上移动到第二检测位置，在第一检测位置中已经确定了圆轨迹K的中心点M，如同在图14中所示的那样。
[0160] 在图14中示出在第一检测位置中确定的中心点M和在第二检测位置中的中心点M’，但是其位置还没有确定。
[0161] 如图15所示，现在在套筒46的第二检测位置中并因此在圆柱体表面48上的圆轨迹K’中同样通过如下方式检测圆轨迹K’相对于基准圆轨迹RK的位置，即通过确定分别在检测平面E1,E2和E3中检测的三个测量点P1’,P2’和P3’的位置，所示检测平面例如与在第一检测位置中的检测平面一致(图15)。
[0162] 通过这些距离m1’，m2’和m3’的值又能够利用计算单元84由以下述方式求得圆轨迹K’的中心点M’的位置，即通过确定中心点M’与几何轴线24的距离，这由定心控制器82通过数值xM'和在几何轴线24与中心点M’之间的连接线与测量平面E1之间的角度α’给出，如同在图16中所示的那样。
[0163] 因此如同在图17和图18中放大地示出的那样，计算单元84不仅了解测量点M相对于测量平面E1,E2和E3的位置，而且也了解测量点M’相对于测量平面E1,E2和E3的位置。
[0164] 在此通过在X向上的运动给定的在中心点M与M’之间的连接线V以任意的方位延伸到测量平面E1,E2和E3，因为已经与X轴无关联地选择了其位置。
[0165] 但是通过确定连接线V的位置和取向，计算单元84能够确定X轴相对于几何轴线24的取向和位置，并因此也确定，中心点M必须以怎样的调整行程dx从第一检测位置运动，或者中心点M’必须以怎样的调整行程dx’从第二检测位置运动，以便通过在X向上的运动使各个中心点M和M’定位在点MX0，从该点开始只需以调整行程dy在Y向上移动，用于实现套筒46相对于几何轴线24定心。
[0166] 由于十字溜板40构造成通过这个十字溜板利用机床控制器80无法控制在Y向上的运动，所以由定心控制器82利用机床控制器80使测量单元64围绕主轴轴线24这样旋转，使这个测量单元处于测量平面E4里面，该测量平面垂直于定义X向的连接线V并因此平行于Y向延伸，并且与几何轴线24相交。
[0167] 在测量单元64在测量平面E4中的这个位置中，定心控制器82能够测量套筒46在Y向上的移动，这个移动以与在第一实施例中相同的方式能够通过手动地调整附属于刀具固定体基体44的调整单元54,56手动地实现。
[0168] 那么在此，定心控制器82或者可以指明调整行程dy作为中心点MX0与几何轴线24的距离，由此能够在观察调整行程dy的条件下实现这样长时间的手动调整，直到中心点MX0与几何轴线24重合。
[0169] 但是对此替代地也可以设想，溜板系统40具有Y轴，由定心控制器82通过机床控制器80这样控制Y轴，直到中心点MX0与几何轴线24重合，其中或者可以通过由机床控制器迭代地检测在Y向上的位置，或者附加地借助于测量单元64并利用测量单元64监控在Y向上的移动。
[0170] 由此借助于定心控制器82同样可以使套筒46相对于主轴轴线24定位。
