Der Form-PC ist vielen Anwendern als bewährtes Mess-, Steuer- und Auswertesystem für die Formtester dieses Herstellers bekannt. Besonders häufig wird er für Formtester der MMQ-Baureihe eingesetzt. Jetzt gibt es für den Form-PC die neue Softwareoption „Kolbensoftware“.
Malte Hoffmann, Mahr GmbH, Göttingen Der Autor
Mit dieser neuen, zusätzlich zum Standardsoftwarepaket erhältlichen Option können die gängigsten Mess- und Auswerteaufgaben an Motorkolben bewältigt werden. Folgende Merkmale lassen sich mit ihr bestimmen: die Lage der Bohrungsachse, die Lage der Ovalhauptachse absolut und in Bezug zur Bolzenbohrungsachse, Ovale und deren Tolerierung, Ovalität und doppelte Ovalität sowie Meridianen und deren Tolerierung.
Darüber hinaus können mit den Standardmess- und -auswertemöglichkeiten des Form-PC auch Messungen und Auswertungen an Kolbendeckel, Nutflanke und Nutgrund sowie in der Bolzenbohrung vorgenommen werden.
Dabei erfordern Nutflanken- und Nutgrundmessungen die genaue Abstimmung der Tastarm- und Tastkugelgeometrie und die Messungen in der Bolzenbohrung zusätzlich die Abstimmung der Spannvorrichtung auf die Kolbengeometrie. Für die Kolbenmessung stehen angepasste Tastarme und Tastarmsets zur Verfügung. Bei Bedarf können Taster und Spannmittel im Kundenauftrag gefertigt werden.
Zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten
Aufgrund der interessanten Möglichkeit, dass die Toleranzbänder im Bedarfsfall frei definiert werden können, bietet sich die Option „Kolben“ zum Beispiel auch für Messungen an Werkstücken an, die eine gewollt ballige Form aufweisen. Hier wären beispielhaft die Laufbahnen an Innen- und Außenringen von Zylinderrollenlagern oder das Längsprofil zylinderförmiger Wälzkörper zu nennen.
Vermessung zylinderförmiger Wälzkörper
Bei dieser Messaufgabe soll das Längsprofil zylinderförmiger Wälzkörper beurteilt werden. Die zu vermessenden Wälzkörper haben in der Mitte einen zylinderförmigen Bereich (ca. 2/3 der Länge) und fallen zu den Enden ab. Die Profile sind so definiert, dass ausgehend von der Mitte (höchster Punkt) drei Längen festgelegt werden. Den drei Messpunkten ist jeweils ein Toleranzband (H1max, H1min/H2max, H2min/H3max, H3min) zugeordnet, innerhalb dessen sich der Messpunkt bewegen muss. Diese Toleranzen liegen in Tabellenform vor und decken einen Bereich von 0 bis 50 µm ab.
Mit der Funktion „Geradliniges Kolbentoleranzband erzeugen“ aus der Kolbenoption lassen sich die Toleranzwerte typenbezogen in einer Datenbank des Form-PC speichern, um die Neueingabe bei Wiederholungsmessungen zu vermeiden. Das Mantelprofil kann nun über eine oder mehrere geradlinige Messungen am Wälzkörpermantel toleriert werden.
Anwendungstips
Im folgenden soll nun anhand eines Beispiels der grundsätzliche Programmablauf einer kolbenspezifischen Messung mit Hilfe der Möglichkeiten der neuen Option vorgestellt werden:
- 1. Aufspannen des Kolbens: Der Kolben wird so aufgespannt, dass die Kolbenbolzenbohrung in Richtung 90°-270° und die Ovalhauptachse in Richtung 0°-180° weist.
- 2. Ausrichten des Kolbens an der Kolbenführung (Standardfunktion)
- 3. Festlegen eines geeigneten Werkstückkoordinatensystems (Standardfunktion)
- 4. Bestimmen der Lage der Kolbenbolzenbohrungsachse: An dieser Stelle wird ein Bedienereingriff notwendig: Ein passender Kolbenbolzen wird vorsichtig (Werkstück nicht verspannen!) in die Bolzenbohrung eingeschoben. Der Bolzen muss auf beiden Seiten etwa 4-5 cm herausragen, da nun eine Planlaufmessung auf den herausstehenden Bolzenenden durchgeführt wird. Nach der Messung wird der Bolzen wieder vorsichtig entfernt.
- 5. Bestimmen der Lage der Ovalhauptachse: Zu diesem Zweck wird eine kreisförmige Messung am Kolbenmantel durchgeführt, aus der die Lage der Achse berechnet wird. Anschließend wird diese bezüglich der Kolbenbolzenbohrungsachse toleriert.
- 6. Bestimmen und Tolerieren von Ovalen: Dazu werden gemäß Zeichnung polare Messungen in definierten Messhöhen vorgenommen. Es findet eine Toleranzbandauswertung statt. Dabei können die Toleranzbänder auf verschiedene Arten erzeugt werden:
l automatische Berechnung über das Programm durch Eingabe der vorgegebenen Ovalitäten und Toleranzen,
l Laden einer ASCII-Datei,
l freie Definition durch manuelle Eingabe.
Dies ist jedoch nur einmalig bei der Programmerstellung erforderlich. Bei der späteren Ausführung des Programms werden die Toleranzbänder dann automatisch geladen.
7. Bestimmen und Tolerieren von Meridianen: Dazu werden lineare Messungen auf der Position der Ovalhauptachse durchgeführt, auf die der Taster im Programmablauf mit Hilfe der ebenfalls neuen Funktion „Berechnete Position anfahren“ genau positioniert werden kann.
Für das Erzeugen der Toleranzbänder gilt das unter Programmschritt 6 Gesagte.
Die in Programmschritt 7 erwähnte Funktion „Berechnete Position anfahren“ ist ab der Version V 3.80 auch in der Standardsoftware für Neugeräte enthalten. Sie kann bei bestimmten Aufgaben eine vom Ergebnis der Messung gesteuerte Positionierbewegung der C-Achse auslösen. Zum Beispiel lässt sich der Messtaster mit dieser Funktion nach mehreren Rundheitsmessungen automatisch auf den Messpunkt mit der größten Rundheitsabweichung positionieren, um von diesem Punkt aus zusätzlich eine Geradheitsprüfung auszuführen.
Bis zum Programmschritt 3 sind alle Schritte auch mit der Standardsoftware des Form-PCs möglich. Erst ab Programmschritt 4 wird die neue Softwareoption erforderlich. Dieser Programmablauf ist natürlich nicht zwingend vorgeschrieben, sondern kann den individuellen Messaufgaben angepasst werden.
Deutliche Erweiterung des Leistungsspektrums
Das Spektrum der mit Formtestern und Form-PC komplett zu messenden Werkstückgeometrien wird mit der Kolbensoftware drastisch erhöht, da zusätzlich zu den kolbenspezifischen Messungen viele weitere, ähnlich gelagerte Anwendungsfälle abgedeckt werden. Die bekannte Windows-Bedienoberfläche und der Aufbau des Fensters „Kolbenmessung“ analog zu den anderen Werkzeugen der Lernprogrammierung garantieren kurze Einarbeitungszeiten, so dass die Möglichkeiten dieser neuen Funktion schnell effektiv genutzt werden können. Sie kann selbstverständlich auch bei schon vorhandenen Systemen über eine Lizenzfreischaltung hinzugefügt werden.
CONTROL Halle 5, 5100
Weitere Informationen A QE 401
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