Messsystem prüft Werkzeuge berührungslos im Prozess

„Schneidenausbrüche verursachen gerade in der Zerspanung von Serienteilen tagtäglich beträchtliche Kosten und stören den Fertigungsablauf. Bisher gab es keine Möglichkeit, dieses Problem prozessnah im Bearbeitungszentrum zu erfassen. Mit Laser-Control NT können jetzt Ausbrüche im Mikrobereich berührungslos erkannt werden – und dies sekundenschnell,“ erläutert Winfried Weiland, Vertriebsingenieur bei Blum-Novotest.

Fehler beim Zerspanen rechtzeitig erkennen

Der Automatisierungsgrad in der zerspanenden Fertigung nimmt ständig zu. Um die Bearbeitungszeit pro Werkstück so kurz wie möglich zu halten, fertigen viele Unternehmen mit verketteten Produktionslinien. Eine Überprüfung des Bearbeitungsergebnisses erfolgt aber erst am Ende der Linie.

Dies hat zur Folge, dass durch Ausbrüche an der Werkzeugschneide verursachte Maßabweichungen oder schlechte Oberflächenqualität erst erkannt werden, wenn bereits eine große Zahl an teuren Werkstücken bearbeitet wurde. Für Hersteller von Verbrennungsmotoren, Hydraulikkomponenten und Unternehmen im Medizinbereich war dies ein Umstand, mit dem sie bisher einfach lebten mussten. Das Interesse ist entsprechend groß, seit Blum-Novotest mit Laser-Control NT ein schnelles und prozesssicheres Messsystem vorgestellt hat.

In der Motorenfertigung werden mit dem Messsystem zum Beispiel Werkzeuge für die Bearbeitung der Ventilsitzgrundbohrungen an Zylinderköpfen überwacht. Früher mussten im Falle einer auf der Post-Prozess-Messmaschine festgestellten Fehlbearbeitung eine ganze Reihe an Zylinderköpfen oder die einzelnen Ventilsitze überprüft werden. Denn bis zum Erkennen des Fehlers am Ende der Produktionslinie waren schon viele Teile mit dem beschädigten Werkzeug bearbeitet worden.

Laser erfasst Schneidausbrüche ab 5 µm

Jetzt werden Ausbrüche ab 5 µm vom berührungslosen Laser-System über einen Scanvorgang entlang der WZ-Schneide erfasst. Erkennt der Laser ein Problem, wird der entsprechende Zylinderkopf automatisch ausgeschleust und ein Schwesterwerkzeug eingewechselt.

Ein Fertigungsleiter berichtete zu diesem Thema, dass er zuerst daran dachte, das Werkzeug einfach vorbeugend auszutauschen. Doch nach näherer Betrachtung war ihm schnell klar, dass dies aufgrund der stark variierenden Standzeit keine Verbesserung bringen würde. Schließlich trat der Fehler manchmal nach fünf, dann aber auch erst wieder nach fünftausend Bearbeitungen auf.

Zahnflankenausbruch beim Titanfräsen rasch erkennen

Eine andere Art Schneidenausbruch tritt bei der Fertigung von Innengewinden auf. Werden Gewinde in hochfeste Materialien wie Titan gefräst, neigen die Gewindefräser zum Zahnflankenausbruch. Ein zu spät erkannter Ausbruch kann in der Serienfertigung jedoch viele Werkstücke unbrauchbar machen. Auch eine Post-Prozess-Überprüfung der Gewinde ist sehr mühsam und oft nur manuell möglich.

Laser-Control überprüft unter Drehzahl Zahnreihe für Zahnreihe auf Schneidenausbrüche und automatisiert die Fertigung dadurch entscheidend. Denn wenn das System sein OK gibt, kann der Anwender sicher sein, dass die Gewinde korrekt gefertigt wurden. Eine nachträgliche Kontrolle der Gewinde kann also entfallen, was wiederum Kosten spart.

Laser-Messsystem arbeitet auch in rauer Umgebung zuverlässig

Trotz der rauen Arbeitsbedingungen, die in einem Bearbeitungszentrum herrschen, arbeitet das Laser-Messsystem laut Blum absolut zuverlässig. „Dazu wird zum einen die Optik von Sender und Empfänger durch einen pneumatisch betätigten, dichtenden Verschluss während der Bearbeitung vor Kühlmittel und Spänen geschützt. Anderseits verhindert ein während der Messung austretender Sperrluftstrom das Verschmutzen. Zudem kann man heute nicht mehr von einer einfachen Lichtschranke sprechen. Schließlich arbeitet in Laser-Control NT ein Mikroprozessor, der Störeinflüsse wie Späne, Kühlmittelnebel und -tropfen zuverlässig ausblendet“, fasst Winfried Weiland zusammen.

Blum-Novotest GmbH auf der Metav 2010: Halle 15, Stand E10