Automatische Überwachungssysteme erlauben das Fertigen auf der sicheren Seite

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So seien die vertikalen Bearbeitungszentren der Reihe VSC häufig mit einem Messtaster ausgerüstet, der eine Post-Process-Kontrolle der Werkstücke ermöglicht und auch nach einem Wechsel der Schneidplatte sicherstellt, dass das nächste Werkstück ein Gut-Teil ist.

Überwachungssysteme melden Werkzeugverschleiß und Werkzeugbruch

Die Erkennung von Werkzeugverschleiß oder -bruch wiederum erfolgt entweder nach empirischen Methoden, das heißt durch Messung der Eingriffzeit und Zählen der gefertigten Werkstücke, oder durch Überwachungssysteme. Diese nutzen in der Regel steuerungsinterne Informationen wie Motorströme der Haupt- und/oder Vorschubantriebe zum Erkennen von Werkzeugverschleiß oder -bruch.

Werkzeugmaschinenbauer Makino in Hamburg überwacht Spindel- und Vorschubbelastungen durch ein Monitoring-System, kann damit Grenzwerte setzen und mit adaptiven Regelungen die Prozessparameter beeinflussen. „Die Qualität der Bearbeitung beeinflussen wir über Maßnahmen der thermischen Stabilität an der Gesamt-Maschine“, erläutert Makino-Geschäftsführer Uwe Speetzen. Die Wartungsintervalle, Störungsmeldungen und -analysen führe man im Steuerungssystem. Modemverbindungen sind steuerungstechnisch möglich.

Berührungslose Lasermesssysteme und Tastsysteme für Werkzeugmaschinen

Der Fertigungsmesstechnik-Spezialist Blum-Novotest in Ravensburg liefert den Werkzeugmaschinenherstellern als Erstausrüstung wie auch zur nachträglichen Bestückung unter anderem berührungslose Lasermess- oder Tastsysteme zur Werkzeugbruchüberwachung. Mit diesen Systemen kann Folgeschäden an Werkstück und Werkzeug zuverlässig vorgebeugt werden.

Nun hängt die Genauigkeit einer Werkzeugmaschine stark vom Spindelwachstum bei steigenden Drehzahlen und vom Temperaturgang der Maschine bei Erwärmung ab. Auch der Verschleiß von Werkzeugen während der Bearbeitung kann Qualität und Maßhaltigkeit der Werkstücke negativ beeinflussen. Die Parameter überwachen berührungslose Laser-Systeme oder taktile Mess-Systeme im Tausendstel-Millimeterbereich.

Keine bindenden Standards,aber akzeptierte Richtlinien

Bindende Standards für die Werkzeug- und Prozessüberwachung gibt es derzeit nicht. Dennoch definiert die VDI 3441 eine allgemein akzeptierte Messmethode zur Bestimmung der Positionsunsicherheit von Werkzeugmaschinen. „So etwas macht das Leben etwas einfacher“, unterstreicht Mootz. Im Vertragswesen folgt das Unternehmen ebenso wie Makino den Empfehlungen des VDMA. VDI-Richtlinien helfen mit genauen Definitionen von Nebenzeiten und Verfügbarkeit.

Aufgrund der weiterentwickelten Überwachungsstrategien und Sensoren sind Werkzeugdefekte immer besser erkennbar. „Allerdings ist man bei Weitem noch nicht am Ende der Möglichkeiten angekommen“, schränkt Nordmann ein. Das betreffe nicht nur die Funktionalität, sondern auch die Handhabung. Letzteres bedeutet nicht Verzicht auf Bedienung, sondern eine bessere Unterstützung des Werkers bei Einstellarbeiten und eine leichter zu durchschauende Bedienung.

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