Ist eine Abtastsonde bei einem Schweizer Typ sinnvoll?

Diese Sonde auf der Maschine scannt die vollständige Kontur des Schlitzes dieses Bauteils mit einer Geschwindigkeit von 2 Metern pro Minute, um dies sicherzustellen 2-Mikrometer-Schlitzparallelität. Bildnachweis:Blum-Novotest.

Eine Reihe von Betrieben verwenden Messtaster auf der Maschine, um die Einrichtung zu beschleunigen oder die Messung von bearbeiteten Merkmalen zur Prozesskontrolle während des Prozesses durchzuführen. Sie sind häufiger auf vertikalen oder horizontalen Bearbeitungszentren zu finden als Langdrehmaschinen, ein Grund dafür, dass im Arbeitsbereich eines Langdrehers nur begrenzt Platz für ein solches Gerät vorhanden ist.

Diese Tastköpfe sind auch in zwei Versionen erhältlich – berührend und scannend. Ein taktiler Messtaster lokalisiert diskrete Punkte auf einer Teileoberfläche, während ein Scanning-Messtaster eine gesamte Oberfläche überqueren kann und Tausende von Punkten pro Sekunde erfasst, um die Form sowie die Größe und Position eines Merkmals zu messen. Aber macht es Sinn, einen Schweizer Typ mit einem Messtaster zu bestücken und einen oder mehrere verfügbare Werkzeugplätze zu belegen? Und wenn ja, einen Scanning-Tastkopf einem Touch-Trigger-Modell vorzuziehen, um die Möglichkeit zu nutzen, eine größere Menge an Messdaten schneller zu erfassen?

Ein Hersteller in Oberwolfach, Deutschland, bietet ein konkretes Beispiel, das diese beiden Vorstellungen bestätigt.

Die Karlheinz Lehmann GmbH bearbeitet präzise, ​​rotationssymmetrische Teile auf mehreren CNC-Dreh- und Fräsmaschinen. Ein Beispiel ist eine komplexe Stahl-Schnellkupplung zum Drucklufteingang für die Parker Hannifin GmbH. Angesichts der Parallelität, die für die vier Steckplätze des Teils erforderlich ist, war dies ein herausforderndes Projekt. Schlüsselkomponenten seien Gewinde, Bohrungen und vier leicht verjüngte Schlitze, erklärt Geschäftsführer Timo Lehmann, aber er sagt, die Schlitze seien der „entscheidende Punkt der ganzen Konstruktion“.

Tatsächlich würde die Kopplung nicht funktionieren, wenn die Parallelitätstoleranz von 2 Mikron für jeden Steckplatz überschritten würde. Die leicht verjüngten Schlitze enthalten im montierten Zustand Kugeln, die nicht zu weit herausragen dürfen, aber auch nie durch den Schlitz fallen dürfen. Mit dieser Konstruktion verhindern die Schnellkupplungen das sonst übliche Schnappgeräusch beim Abziehen und ermöglichen zudem eine Einhandbedienung.

Ebenso herausfordernd wie der Bearbeitungsprozess ist die Aufgabe, die Nuten zu vermessen. Unter Verwendung einer Marubeni Citizen-Cincom M32 Langdrehmaschine mit einem Blum-Novotest TC76-Digilog Scanning-Messtaster überprüft die Werkstatt die Maßhaltigkeit des Teils auf der Maschine.

Blum-Novotest weist darauf hin, dass die analoge Messung mit einem schaltenden Tastkopf für Flächen oder Linien effektiv ist. Wenn jedoch eine solche Sonde für diese Schlitzvermessungsanwendung verwendet werden sollte, müssten sehr viele Punkte auf den Schlitzen gemessen werden, um eine ausreichende Auflösung zu erreichen. Stattdessen scannt der TC76-Digilog mit einer Messgeschwindigkeit von 2 Metern pro Minute über die Schlitzoberfläche und generiert eine extrem große Anzahl von Werten (50.000 pro Sekunde) in einem Bruchteil der Zeit einer analogen, berührungsgesteuerten Datenerfassung.

Dank präziser Schlitzparallelität ist dieser Schnellwechsler hat beim Abnehmen nicht das laute Knackgeräusch, das andere Geräte dieser Art normalerweise aufweisen, und ermöglicht gleichzeitig die Einhandbedienung.

Zu Beginn eines Produktionslaufs für diese Kupplungsanwendung wird ein Referenzteil in die Maschine eingespannt, die komplette Kontur der entsprechenden Nut gescannt, das Masterprofil erfasst und in der Auswertesoftware gespeichert. Jedes bearbeitete Teil wird gemessen und mit dem aufgezeichneten Profil verglichen. Alle Teile, die die Toleranz überschreiten, werden verworfen. Durch eine solche On-Machine-Messung ermöglicht die Karlheinz Lehmann GmbH eine 100%-Inspektion und erkennt über die Auswertesoftware des Messtasters zudem frühzeitig Bearbeitungsfehlertrends.

Die Scansonde kann horizontal oder vertikal positioniert werden in der Maschine, je nach Messaufgabe.

Durch die erhöhten Tastkräfte eignet sich der TC76-Digilog laut Blum-Novotest gut für anspruchsvolle Anwendungen in Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen. Weder Kühlmittel noch viskose Öle beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der Messdaten, so das Unternehmen, denn die höhere Tastkraft ermöglicht es der Sonde, sich einfach durch das Kühlmittel zu schieben. Die Sonde scannt Teile richtungsunabhängig, und die Messpräzision soll durch die Shark360-Technologie des Unternehmens erreicht werden, die ein Stirnzahnrad-Messmechanismussystem einführt, um eine außermittige Sondierung durchzuführen.

Lehmann merkt an, dass das Unternehmen kurz davor stand, den Schnellwechsler-Auftrag von Parker Hannifin ablehnen zu müssen, bis es das Scanning-Probe-Verfahren auf dem Schweizer Typ implementiert hatte. Tatsächlich wird diese Maschine jetzt für andere große Produktionslose von 10.000 bis 30.000 Stück aus Materialien wie Aluminium, rostfreien Stählen, Vergütungsstählen und Automatenstählen eingesetzt.