Mittlerweile gibt es kaum eine dimensionale Größe, 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.
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Die neuesten Technologien von Blum – Rauheitsmessung und DIGILOG-Technologie – haben eine enorme Resonanz erhalten. Vor allem die maschinenintegrierte Prüfung von Werkstückoberflächen war ein echter Besuchermagnet. Dieser Umstand hat den Messtechnikhersteller darin bestärkt, die Weiterentwicklung beider Technologien nochmals zu forcieren. So wurde erst auf der EMO 2015 der neueste Sprössling der Blum DIGILOG-Familie, das Rauheitsmessgerät TC63-RG, vorgestellt. Der TC63-RG wurde speziell für hochpräzise Rauheitsmessungen an geraden Standardgeometrien, wie z. B. Pleuel- und Zylinderbohrungen, Dichtflächen oder Lagersitze entwickelt. Damit ist Blum-Novotest der weltweit einzige Messtechnikhersteller, der voll werkzeugmaschinentaugliche Lösungen zur Rauheitsmessung anbietet.
DIGILOG-Technologie
Die 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.
Modulare Rauheitsmesssysteme
Das neue Rauheitsmesssystem TC63-RG ist im Prinzip eine Kombination aus analogem Rauheitssensor, Standard-Zubehör wie Verlängerungen und Winkelstücke sowie einem Grundgerät mit integrierter BRC-Funkübertragung. Durch die modulare Bauweise kann der Nutzer das System sehr einfach an seine messtechnischen Anforderungen anpassen, was z. B. bei großen Werkstücken oder schwer zugänglichen Oberflächen sehr hilfreich ist.
Die Messwertgenerierung erfolgt durch ein neuentwickeltes Messelement, welches in ähnlicher Form bereits seit Jahrzehnten in Blum-Bohrungsmessköpfen zum Einsatz kommt. Dank einer sehr geringen Messkraft kann ein Norm-ähnliches, kegelförmiges Tastelement mit sehr kleinem Spitzenradius eingesetzt werden, wodurch sehr präzise Messungen möglich sind. Die Messauflösung des Systems beträgt beeindruckende 70 Nanometer. Typische Oberflächen aus den Bereichen Fräsen, Drehen und Schleifen können somit innerhalb von wenigen Sekunden μm-genau geprüft und entsprechend der Rauheitskenngrößen Ra, Rq, Rt, Rz und Rmax ausgewertet werden.
Auswertung auf der Maschinensteuerung
In den vergangenen Jahren hat bei der Entwicklung neuer Werkzeugmaschinen die Bedeutung von Design und Benutzerfreundlichkeit stark zugenommen. Zusätzliche Anzeige- und Bedieneinheiten, die den optischen Eindruck einer Maschine beeinträchtigen oder die Bedienung erschweren, sind einfach nicht mehr zeitgemäß. Die für viele Steuerungen integrierten Lösungen werden diesem Anspruch voll und ganz gerecht.
Zu den Neuerungen in der Software für die Bereiche Rauheitsmessung und DIGILOG-Technologie gehören u. a. erweiterte Auswerte- und Visualisierungsmöglichkeiten. Mit der Software RG 2.0 können jetzt zusätzlich zu den berechneten Rauheitswerten auch Parameter wie Welligkeit, Schieflage oder Traganteil der gemessenen Oberfläche dargestellt werden. Andererseits sind mit der DIGILOG-Software – im Falle einer wegbasierten Erfassung – nun auch kundenspezifische Signalauswertungen möglich, wodurch neben Form- und Oberflächenfehlern beispielsweise auch Länge oder Winkel der gemessenen Fläche protokolliert werden können.
Große Fortschritte gibt es ebenfalls bei der Anbindung der DIGILOG- und RG-Systeme an die Steuerung der Bearbeitungszentren. Neben der Möglichkeit, die Auswertesoftware über das neue Blum Touch-Panel TP48-21 zu bedienen, welches sich optimal für Nachrüstungen eignet, ist jetzt auch die direkte Anzeige und Bedienung am Steuerungsbildschirm der Maschine möglich. Der Bediener wechselt in diesem Fall einfach per Softkey zwischen Bearbeitungsprogramm und Blum-Benutzeroberfläche und kann in diesem Zuge bequem z. B. Warn- und Toleranzgrenzen definieren oder aktuelle Messergebnisse analysieren. Die neuen Softwareversionen werden dabei auf dem im Schaltschrank installierten Blum IPC48-20 mit Windows 7 Embedded ausgeführt und per Remote-Verbindung auf der Steuerung angezeigt. Im Falle einer Siemens 840Dsl-Steuerung kann bei DIGILOG-Anwendungen dank der leistungsstarken CPU sogar ohne zusätzlichen IPC gearbeitet werden.
In der Praxis bewährt
Anwendungen findet man zumeist bei Motorenkomponenten, wie z. B. Verdichterräder, Pleuel und Zylinderbohrungen. 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. Ist dieser zu gering, erfüllt die Oberfläche nicht mehr ihre Funktion eines „Schmiermittelspeichers“. Aber auch in der Produktion von Getriebegehäusen oder bei der Zerspanung von Luftfahrtkomponenten, wie z. B. Turbinenschaufeln, wird der TC64-RG eingesetzt. Da die Verfahrbewegungen durch die NC-Achsen realisiert werden, ist im Gegensatz zu externen Geräten auch die Prüfung von Freiformflächen möglich.
Blum-Novotest GmbH
Der Autor
Wolfgang Reiser,Technischer Leiter Messkomponenten, Blum-Novotest GmbH.
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