Messsysteme sorgen in der Fertigung für gleichbleibende Genauigkeit

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Renishaw GmbH

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

An Werkzeugen mit einem Durchmesser > 0,03 mm lassen sich Längen und Durchmesser sowie der Werkzeugverschleiß bestimmen. Genauigkeiten < 1 µm schafft das Lasermesssystem. Dabei eliminiert die Software in Verbindung mit dem zugehörigen Interface Messwert-Störungen durch sporadische Kühlmitteltropfen. Gegen Umgebungseinflüsse wie Späne und Kühlschmierstoffe ist das Messsystem nach IPX8 geschützt. Zudem verhindert ein Luftstrom mit hoher Austrittsgeschwindigkeit (Micro-Hole-Technologie) auch während des Messprozesses, dass Flüssigkeiten oder Partikel in die Lichtquelle und den Empfänger eindringen können. Insbesondere in einer Serienfertigung sorgt das automatische Erkennen der Werkzeuge nach jedem Werkzeugwechsel für höchste Prozesssicherheit.

Lage des Rohteils automatisch ermitteln

Um bis zu 20% kürzt das automatische Ermitteln der Rohteillage per Messtaster einschließlich anschließender automatischer Nullpunktkorrektur die Zeit beim Aufspannen und manuellen Ausrichten von Werkstücken. Das Bearbeitungszentrum wechselt den Messtaster automatisch aus dem Werkzeugmagazin ein.

Messzyklen ermöglichen das automatische Abtasten der erforderlichen Oberflächen am Rohling mit dem Messtaster. Das Triggersignal sendet optisch oder über Funk an einen Empfänger, der es aufbereitet und an die CNC der Maschine weitergibt. Bei kleineren Arbeitsräumen eignen sich bevorzugt Messtaster mit optischer Datenübertragung, beispielsweise der sehr kompakte Messtaster OMP40 (Bild 4) und der etwas größere OMP60, der ebenfalls seine Daten optisch überträgt.

Messtaster mit Funkübertragung für große Bearbeitungszentren

Bei größeren Bearbeitungszentren, in deren Arbeitsräumen die Messtaster über mehrere Meter Distanz die Daten übertragen müssen, nutzt man vorteilhaft den Messtaster RMP60 mit Funkübertragung. Er kann seine Daten über Entfernungen bis 15 m sicher übertragen.

Die ermittelten Messdaten berücksichtigt die CNC für die tatsächliche Nullpunktlage im NC-Programm. Damit ist die Position und Lage des Rohlings bei Genauigkeiten < 0,01 mm erfasst und wird vom NC-Programm bei der Bearbeitung berücksichtigt. Das dauert nur sehr kurz, bei kleineren Werkstücken nur wenige Sekunden.

Messtaster auf Bearbeitungszentren leisten aber noch viel mehr. In Verbindung mit der Messsoftware Productivity+ von Renishaw kann man beispielsweise nach einzelnen Fertigungsschritten wiederholt messen. So werden Abweichungen erkannt und automatisch geeignete weitere Abläufe ausgeführt. Ein einwandfreier Bearbeitungsprozess wird sichergestellt.

Auf Basis von CAD-Daten Messzyklen generieren

Die Software wird wahlweise in das CAD/CAM-System Gibbs CAM integriert (Plug-in) oder als sogenanntes Stand-alone (Active editor) auf einem Computer in der Arbeitsvorbereitung genutzt. Anhand der vorhandenen CAD-Daten generiert sie innerhalb kürzester Zeit direkt im CAM-System Messzyklen. Dazu ruft der Arbeitsvorbereiter lediglich das Plug-in über ein Icon auf. Er tastet die zu messende Geometrie am CAD-Bild mit dem Mauszeiger an und gibt einige Parameter vor, zum Beispiel die Toleranzen für die aufzunehmende Abmessung.

Dies geschieht in einfachen, für einen CAD/CAM-Programmierer gewohnten und selbsterklärenden Dialogen. Mit dem anschließenden Durchlaufen des Postprozessors wird das maschinenspezifische NC-Programm für die Bearbeitung und die integrierten Messzyklen erzeugt.

Damit vermeiden Fertigungsbetriebe, Bauteile komplett zu bearbeiten und erst nach Ablauf der gesamten kosten- und zeitintensiven Fertigung zu erkennen, dass die Bauteile ungenau oder fehlerbehaftet sind. So trägt das Messen „in process“ ganz wesentlich dazu bei, Ausschuss und die mit ihm einhergehenden unnötigen Kosten- und Zeitverzögerungen zu vermeiden.

Annette Kärcher ist Leiterin Marketing der Renishaw GmbH in 72124 Pliezhausen.

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