Der Automatisierungsgrad in der zerspanenden Fertigung nimmt ständig zu. Um die Bearbeitungszeit pro Werkstück so kurz wie möglich zu halten, fertigen viele Unternehmen mit verketteten Produktionslinien. Eine Überprüfung des Bearbeitungsergebnisses erfolgt aber erst am Ende der Linie. Dies hat zur Folge, dass Fehler erst erkannt werden, wenn bereits eine große Zahl an Werkstücken bearbeitet wurde. Mit Messtechnik von Blum-Novotest gehört dieser Umstand der Vergangenheit an.
Ein Blick auf technische Zeichnungen offenbart, dass es kaum eine dimensionale Größe gibt, welche nicht prozessnah in der Werkzeugmaschine gemessen werden kann. Daher gehören Laser-Messsysteme und Tastköpfe zur Werkzeugeinstellung und -überwachung sowie Messtaster zur Werkstück- und Werkzeugmessung heute oft schon zur Standardausstattung. Selbst für die maschinenintegrierte Erfassung der Oberflächenrauheit oder analoge Scanvorgänge bietet Blum mittlerweile intelligente Lösungen. Basis für die letztgenannten Möglichkeiten ist die von Blum entwickelte und etablierte DIGILOG-Technologie.
Analoge Prüfung von Werkstücken
Blums DIGILOG-Technologie ist eine Kombination aus digitaler und analoger Messtechnik. Große Vorteile bietet der analoge Messvorgang immer dann, wenn eine Werkstückoberfläche möglichst schnell auf Bearbeitungsfehler hin überprüft werden soll. Ein typischer Anwendungsfall ist die Kontrolle von Ventilsitzen in Pkw-Zylinderköpfen. Früher wurden Fehler, die durch Mikroausbrüche am Werkzeug entstehen, erst einige Zeit nach der Bearbeitung auf der Messmaschine festgestellt. Diese sind oft nur einen Zehntelmillimeter breit und wenige Mikrometer hoch. Ein DIGILOG-Taster erfühlt solche Fehler durch die analoge Messung absolut zuverlässig, so dass das Bearbeitungszentrum sofort gestoppt und das Ventilsitzwerkzeug gewechselt werden kann, noch bevor zahlreiche Ausschusswerkstücke produziert wurden.
Rauheitsmessung in der Werkzeugmaschine
Eine Weiterentwicklung der DIGILOG-Technologie ist die automatisierte, maschinenintegrierte Erfassung der Oberflächenqualität. Dies galt aufgrund der rauen Bedingungen, welche in Werkzeugmaschinen herrschen, lange Zeit als technisch unmöglich. Blum hat sich dieser Herausforderung gestellt und ein voll werkzeugmaschinentaugliches Rauheitsmessgerät entwickelt. Standardoberflächen aus den Bereichen Fräsen, Drehen und Schleifen können innerhalb von wenigen Sekunden μm-genau geprüft und entsprechend der Rauheitskenngrößen Ra, Rz und Rmax ausgewertet werden. Einige Anwendungen wurden schon in der Produktion von Luftfahrtkomponenten und auch Motorenkomponenten, wie z. B. Verdichterräder, Kipphebel, Pleuel und Zylinderbohrungen, realisiert. Dabei steht nicht immer nur die perfekte Oberflächenqualität im Vordergrund. Bei den Letztgenannten handelt es sich beispielsweise um Funktionsflächen, die einem genau definierten Rauheitswert entsprechen müssen.
Produktivitätsschub dank TWIN-Technologie
Die TWIN-Technologie ermöglicht den simultanen Betrieb von zwei Werkstück- oder Werkzeugtastern auf Doppelspindelmaschinen. Entwickelt für die Serienfertigung, in der es auf jede zehntel Sekunde ankommt, ermöglicht sie durch den zeitgleichen Einsatz von Tastsystemen deutliche Taktzeitreduzierungen. In der Praxis wird die, auf der bewährten Blum BRC-Funktechnologie basierende Innovation bereits bei Automobilherstellern unter anderem in der Kurbelgehäuse-Fertigung angewandt. Die schnelle Selbstprüfung und die Temperaturkompensation der Werkzeugmaschine gehören zusätzlich zu den Fähigkeiten des Systems.
Weiterentwickeltes LaserControl-System
Steigende Anforderungen erfordern fortschrittlichste Systeme. Vor fast 30 Jahren als reine Werkzeugbruchkontrolle entwickelt, können mit Laser-Messsystemen von Blum heute über 90 % der Zerspanungswerkzeuge gemessen und überwacht werden. Neben den zahlreichen Standardfunktionen wie der Werkzeugmessung und -formkontrolle gibt es eine Reihe von zusätzlichen Funktionen, die das Einsatzspektrum der Laser-Messsysteme erweitern. Speziell für den Bereich der Serienfertigung können die Zyklen beispielsweise im Fall extremer Zeitvorgaben kundenspezifisch angepasst werden. Durch die optimierten Anfahr- und Wegfahrstrategien kann die Zykluszeit für eine Schaftbruch- oder Einzelschneidenkontrolle auf unter zwei Sekunden reduziert werden.
Schnelle Rundlaufkontrolle
Für besondere Aufgaben steht außerdem eine Vielzahl hochinnovativer Technologiezyklen zur Verfügung. Genannt werden kann hier z. B. die schnelle Rundlaufkontrolle. Der Rundlauffehler von Werkzeugschneiden ist eine wichtige Einflussgröße, sowohl für die Fertigungsgenauigkeit, als auch für die Wirtschaftlichkeit des Fräsvorgangs. Verursacht werden sie schon durch kleinste Verschmutzungen oder Verschleiß in der Werkzeugaufnahme. Die patentierte Blum Run- outControl betrachtet die Radiusmesswerte dabei relativ. Rundlaufabweichungen werden daher nicht absolut, sondern im Verhältnis zu einer vorangegangenen Messung bewertet. Tritt ein Fehler auf, so führt dieser zu einem spontan veränderten Messwert. Dank dieser Methode werden Rundlauffehler im Bereich von wenigen Mikrometern und innerhalb einer Sekunde erkannt.
Blum-Novotest GmbH www.blum-novotest.com
Der Autor
Wolfgang Reiser, Technischer Leiter Messkomponenten, Blum- Novotest GmbH
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