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 dem speziell für die Motoren- und Gewindefertigung weiterentwickelte Messsystem LaserControl NT können jetzt Ausbrüche im Mikrobereich berührungslos erkannt werden
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 und Hydraulikkomponenten war dies ein Umstand, mit dem sie bisher einfach leben mussten.
In der Motorenfertigung werden mit dem System 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 und 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. Jetzt werden Ausbrüche ab 5 µm vom berührungslosen Laser-System über einen Scanvorgang entlang der Werkzeugschneide 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 5, dann aber auch erst wieder nach 5.000 Bearbeitungen auf.
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. LaserControl 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.
Trotz der rauen Arbeitsbedingungen, die in einem Bearbeitungszentrum herrschen, arbeitet das Laser-System 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. Andererseits verhindert ein während der Messung austretender Sperrluftstrom ein Verschmutzen. Zudem kann man heute nicht mehr von einer einfachen Lichtschranke sprechen. Schließlich arbeitet in LaserControl NT ein Mikroprozessor, der Störeinflüsse wie Späne, Kühlmittelnebel und -tropfen zuverlässig ausblendet,“ fasst Winfried Weiland, Vertriebsingenieur bei Blum-Novotest, zusammen.
Blum-Novotest, Ravensburg www.blum-novotest.com
Eine nachträgliche Kontrolle der Gewinde kann entfallen
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