Der Einstell- und Messgerätespezialist Zoller aus Freiberg am Neckar hat sich in den letzten Jahren besonders dem Thema „Spitzenhöhe“ gewidmet und eine Menge Entwicklungsaufwand in dieses Thema gesteckt. Entstanden ist eine neue Messeinrichtung für die Geräteserie „hyperion“
Autor: Christian Pfau E-mail: post@zoller.info
Die Spitzenhöhe, auch Drehmitte genannt, ist im Bereich der Drehteilefertigung ein Begriff, seitdem es dieses zerspanende Bearbeitungsverfahren gibt. Entscheidet die Spitzenhöhe doch über das Schnittverhalten der Werkzeuge, deren Standzeit, die Vibration, die Oberflächengüte oder die Maßhaltigkeit, um nur einige Punkte zu nennen. Dies betrifft besonders den Bereich Präzisionsdrehteilefertigung der Labor- und Medizintechnik sowie in der Uhren- und Miniaturfertigung. Aus Respekt gegenüber der Spitzenhöhe wird leider sehr oft ein hoher Aufwand an Rüst- und Einfahrzeiten akzeptiert und dies zwangsläufig.
Stand der Technik
Das Einstellen und Messen der Spitzenhöhe erfolgt in der Praxis oft sehr umständlich, zeitaufwendig und ungenau. Vielfach wurde bereits versucht, die Werkzeugaufnahmen der Drehwerkzeuge so auszulegen, dass im montierten Zustand automatisch eine korrekte Spitzenhöhe gegeben ist. Dies scheitert an den Toleranzen im Halter oder der Schneidplatten selbst. Erst recht problematisch wird eine Einstellung der Spitzenhöhe bei Werkzeugen für die Innenbearbeitung. Hinzu kommt, dass je kleiner der zu bearbeitende Werkstückdurchmesser wird, der Einfluss der Spitzenhöhe auf die Bearbeitungs- oder Teilequalität zunimmt. Ausdrehwerkzeuge im Bereich der Kleinteilebearbeitung sind zum Teil so diffizil, dass sie mit den am Markt verfügbaren Hilfsmitteln gar nicht auf Spitzenhöhe eingestellt werden können. Das Überprüfen oder Einstellen der Spitzenhöhe war und ist daher auch ein wichtiges Thema für Werkzeugeinstell- und Messgeräte, auf denen die Drehwerkzeuge in ihren Abmessungen eingestellt oder in der Schneidenqualität geprüft werden. Hier kommen seither nur einfache Messuhren mit Tastplatte zum Einsatz, welche aufgrund der Berührung die Schneide beschädigen, negative Spanwinkel nicht berücksichtigen können und letztendlich für heutige Ansprüche viel zu ungenau sind.
Die Lösung
Um dieser Problematik zu begegnen entwickelte Zoller eine neue Messeinrichtung für die Geräteserie „hyperion“ (Bild 1). Diese besteht aus der CCD-Kamera, welche am Optikträger des Einstell- und Messgerätes ergonomisch integriert ist und das Bild der Werkzeugschneide mit 35-facher Vergrößerung in der Software „inScreen“ (Bild 2) darstellt. Darüber hinaus verfügt diese Messeinrichtung über eine eigenentwickelte LED-Auflichtbeleuchtung (Bild 3), welche das kontrastreiche Ausleuchten sämtlicher Schneidengeometrien an Drehwerkzeugen garantiert. Die homogene Ausleuchtung und kontrastreiche Darstellung ist Grundvoraussetzung für das genaue Messen, Einstellen und Prüfen. Besonders komfortabel stellt die Software „inScreen“ eine Vielzahl von Funktionen zur Verfügung. Sie umfassen das Einblenden einstellbarer Rasterlinien, den drehbaren Winkelmesser, das Einblenden von DXF-Grafiken und Schablonen, das Drucken und Speichern des Schneidenbildes (Bild 4 bis 6).
Gleichzeitig flexibel
Um den wachsenden Ansprüchen und vielfältigen Funktionen der modernen Maschinen gerecht zu werden, ist die Kamera der Messeinrichtung ± 90° schwenk- und indexierbar (Bild 7). Somit können Werkzeuge mit unterschiedlichen Quadrantenlagen von der Kamera problemlos erfasst und zum Messen oder Einstellen dargestellt werden. Konstruktionen für Sonderadapter und damit verbundene Kosten und Aufwand entfallen.
CNC ersetzt Einstellen
Moderne CNC-Drehmaschinen oder -zentren bieten in puncto „Spitzenhöhe“ zusätzlich die Möglichkeit, die Achsschlitten (Y-Achse) zu steuern. In diesem Fall wird die Spitzenhöhe des Werkzeugs nicht auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, sondern in ihrer aktuellen Position erfasst. Dieser vom „hyperion“ und der Auflichtkamera erfasste Wert wird in der Elektronik verarbeitet, auf Etikett ausgegeben oder direkt an die Maschinensteuerung übertragen. Diesen Messwert der Spitzenhöhe (Drehmitte) nutzt die Bearbeitungsmaschine, um Werkzeuge während des Bearbeitungsvorgangs auf Spitzenhöhe einzustellen. Somit entfällt der Aufwand des Einstellens der Spitzenhöhe komplett, die Bearbeitungsmaschine wird noch effizienter genutzt und der Rüstvorgang enorm verkürzt.
E. Zoller GmbH & Co. KG Tel. 07141/70050, Fax 07141/72902 www.zoller.info
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