Neuheiten + Produkte
Auf Nummer sicher gehen
14.05.2009
Messsystem: Werkzeuge im BAZ messen und prüfen vermeidet teuren Ausschuss: Häufige Ursache für unbrauchbare Werkstücke ist ein falsch vermessenes oder zugeordnetes Werkzeug oder Werkzeugbruch. Vermeiden lässt sich dies mit dem berührungslosen Messsystem NC4 von Renishaw.
Michael Schmidt von der Heidler Hydraulikbau GmbH im hessischen Langgöns-Oberkleen bringt es auf den Punkt: „Beim Fertigen von Einzelstücken aus hochwertigen Werkstoffen dürfen wir uns keinen Fehler erlauben.” Verzögerungen im Liefertermin und kostenintensive Ersatzbeschaffung führen zu Verärgerungen beim Kunden. Zudem sprengen sie die Kostenkalkulation.
Vor allem beim Bearbeiten von Hydraulikblöcken mit einer Vielzahl unterschiedlicher Fräs- und Bohrwerkzeuge auf seinen vertikalen Bearbeitungszentren MTV815 von Mazak geht Schmidt deshalb auf Nummer sicher. Nach dem Einwechseln und vor dem Bearbeiten werden sämtliche Werkzeuge mit dem Laser-Werkzeugkontrollsystem NC4 von Renishaw geprüft und gemessen. „Mit dem Prüfen auf Bruch und dem Vermessen in der Maschine können wir Ausschuss, der vom Werkzeug verursacht wird, nahezu völlig ausschließen”, betont Schmidt die Vorteile des Messsystems. „Dabei ist es besser und schneller als tastende Systeme.” Positiv auch die einfachen Programmierzyklen, mit denen Messen und Prüfen der Werkzeuge in den Bearbeitungsablauf integriert werden.
Das Lasermesssystem NC4 arbeitet ähnlich einer Laser-Lichtschranke. In unterschiedlichen Ausführungen können Laser-Lichtquelle und -empfänger separat oder als bereits auf einem Trägersystem konfigurierte und justierte Einheit im Arbeitsraum der Bearbeitungszentren aufgebaut werden. Für kleine Bearbeitungszentren gibt es eine spezielle Ausführung mit nur 23 mm Abstand zwischen Lichtquelle und -empfänger. An Werkzeugen >0,03 mm lassen sich Längen und Durchmesser bestimmen. Ohne Maschineneinfluss schafft das Lasermesssystem Genauigkeiten bis <1 µm. Dabei eliminiert die Elektronik in dem zugehörigen Interface Messwert-Störungen aufgrund von Kühlmitteltropfen.
Gegen Umgebungseinflüsse wie Späne und Kühlschmierstoffe ist das Messsystem nach IPX8 geschützt. Zudem verhindern ein mechanischer Verschluss und ein Luftstrom mit hoher Austrittsgeschwindigkeit (MicroHole-Technologie), dass Flüssigkeit oder Partikel in die Lichtquelle und den -empfänger eindringen können.
Ausschuss vermeiden
Einen Werkzeugbruch erkennt das Lasermesssystem innerhalb kürzester Zeit. Deshalb haben die NC-Programmierer speziell bei schlanken Werkzeugen mit kleinen Durchmessern, die besonders bruchempfindlich sind, Messzyklen nach dem Bearbeiten und vor dem Ablegen des Werkzeugs im Magazin vorgesehen. Bei einem detektierten Bruch wird die Bearbeitung unterbrochen und der Bediener gerufen. So vermeidet man teuren Ausschuss.
Ebenso lassen sich Durchmesser und Geometrien ausgewählter Werkzeuge mit Hilfe des Messsystems NC4 erkennen und prüfen. So vermeidet man Fehler, die bei manuellem Eingeben von Werkzeugdaten von Zahlendrehern oder falsch eingestellten Werkzeugen verursacht sind.
Zweifelsfreie Erkennung
Ist beispielsweise ein Bohrer oder Fräser in der Länge falsch vermessen oder unpassend zu einem NC-Satz zugeordnet, kann er auf das Werkstück auftreffen und brechen. Dies verhindert zuverlässig das Messen mit dem Lasermesssystem. Bei Gewindebohrern kann der Laserstrahl die Spitzengeometrie, also den Anschnitt der Gewindebohrer, zweifelsfrei erkennen.
Damit wird verhindert, dass Gewindebohrer ohne Spitze oder Anschnitt in Bohrungen eintauchen und dort unvollständige Gewinde erzeugen oder gar komplett abbrechen und stecken bleiben. Mit einem kurzen und einfachen Messzyklus wird so die Prozesssicherheit wesentlich erhöht.
Insbesondere bei einer Fertigung hochwertiger Einzelstücke beeinflusst die Dauer des Messzyklus von etwa 1 s kaum die Gesamtzeiten und -kosten. Ausschuss zu fertigen wäre erheblich zeitraubender und teurer.
Das Messen der Werkzeuge auf den Bearbeitungszentren sorgt für einen „ruhigen Schlaf” bei unbeaufsichtigtem Betrieb über Nacht oder am Wochenende. An zahlreichen komplexen Werkstücken sind eine Vielzahl an kleinen Bohrungen einzubringen und schmale Nuten zu fräsen. Dabei entstehen lange Laufzeiten auf den Maschinen. Das Laser-Werkzeugkontrollsystem NC4 übernimmt die Aufsicht über die Werkzeuge und schafft für einen Teilbereich einen sich selbst überwachenden Prozess. Damit ist die Gefahr gebannt, Werkstücke unvollständig zu bearbeiten oder zu beschädigen.
Profiwissen pur: Beschädigte Werkzeuge rechtzeitig erkennen
Das Lasermesssystem erkennt einen Werkzeugbruch sehr schnell. Bei einem erkannten Bruch wird die Bearbeitung unterbrochen und der Bediener gerufen. So vermeidet man teuren Ausschuss, der beispielsweise dann entstehen kann, wenn ein Gewindebohrer als Folgewerkzeug in ein unvollständig gebohrtes Sackloch eintaucht oder Bohrwerkzeuge in einer nicht vollständig bearbeiteten Nut oder Tasche auf dem Grund Bohrungen einbringen sollen. Die Maschinenbediener können gebrochene Werkzeuge rechtzeitig austauschen und so verhindern, dass das teure Werkstück beschädigt wird.
