Laser vermessen Werkzeuge hochgenau und berührungslos

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Nach erfolgter Messung wird auf ein definiertes Z-Maß in der Mitte der Treppenstruktur gefräst (von Y+ in Richtung Y-). Abschließend wird wiederum unter dem Mikroskop für jedes Werkzeug ermittelt, an welcher Mikrometer-Treppenstufe der erste qualifizierte Span erzeugt wurde.

Lasermesssystem ermöglicht in Versuchen Absolutgenauigkeit von ±0,5 µm

Die ermittelte Position des jeweils ersten Spans gibt mikrometergenau Antwort darauf, wie präzise ein Werkzeug vermessen wurde. Im Falle einer positiven Abweichung wurde das Werkzeug zu lang gemessen und umgekehrt. Die linke Spur zeigt dabei die Bestätigung der Nulllinie des Werkzeugs, das die Treppenstruktur gefräst hat.

Innerhalb des Versuchs wurden jeweils vier Schaftfräser und vier Kugelfräser mit einem Durchmesser von 0,1, 0,3, 1,0 und 6 mm vermessen. Die erreichten Messergebnisse sind beeindruckend. Wird das Standardsystem Laser-Control Nano NT eingesetzt, liegt die Streuung der Messwerte (Bild 3) bei gerade ±1,5 µm. Ist jedoch bei der Auswahl des Lasersystems bereits bekannt, dass ausschließlich Werkzeuge mit ähnlichen Charakteristiken auf der Maschine verwendet werden (Bild 3: Werkzeuge SF 0,1; KF6; KF1; KF0,3; KF0,1), ergibt sich eine Absolutgenauigkeit im Bereich von ±0,5 µm.

Angepasste Lasermessgeräte für die Mikrobearbeitung

Der minimal messbare Werkzeugdurchmesser ist prinzipiell abhängig von den Bedingungen, unter denen die Geräte eingesetzt werden. Blum-Systeme zum Beispiel sind standardmäßig so ausgelegt, dass ein prozesssicheres und präzises Messen auch unter extremen Verhältnissen und in verschiedensten Maschinentypen immer gewährleistet ist.

In Maschinen der Mikrobearbeitung herrschen jedoch grundlegend andere Verhältnisse, als dies in Standardmaschinen der Fall ist. Daher gibt es für diese Messaufgaben und Umgebungen auch speziell angepasste Geräte. Sollen in Spezialanwendungen extrem kleine Werkzeuge gemessen werden, konfiguriert der Hersteller die Systeme vor der Auslieferung entsprechend der Kundenanforderung. Mit diesen kundenspezifischen Geräten ist es möglich, Werkzeuge ab einem Durchmesser von 5 µm präzise zu messen.

Letztlich ist es immer ein Zusammenspiel zwischen Bearbeitungszentrum und Messsystem. Sollen Werkstücke höchster Präzision hergestellt werden, benötigt man eine sehr gute Maschine und eine hochgenaue Möglichkeit, die Werkzeuge in der realen Spannsituation und unter Arbeitsdrehzahl zu vermessen. Für Genauigkeiten im Mikrometerbereich, bieten sich Lasermesssysteme von Blum an.

* Dipl.-Ing. Winfried Weiland ist Leiter Marketing bei der Blum-Novotest GmbH, 88182 Ravensburg; Theo Drechsel ist Inhaber der Agentur 4marcom+PR

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