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Werkzeugmaschinen mit digital-analoger Messtechnik

Messen in der Werkzeugmaschine
Tausende Messwerte pro Sekunde

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Der Werkstück-Messtaster TC52 wird in 5-Achs-Bearbeitungszentren und Drehmaschinen eingesetzt Bild: Blum-Novotest
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Benzinger bietet Dreh- und Fräsmaschinen für die Schmuckindustrie und zur Fertigung hochpräziser Kleinteile für den industriellen Bereich. Auf allen Maschinen setzt das Unternehmen Messkomponenten von Blum-Novotest ein, um eine automatisierte Fertigung zu ermöglichen. Eine intelligente digital-analoge Technologie sorgt für hohe Genauigkeit.

„Wir sind immer auf der Suche nach dem ‚µm‘ und legen viel Wert auf prozesssichere Maschinen“, sagt Rainer Jehle, der geschäftsführende Gesellschafter von Benzinger. Sein Unternehmen entwickelt schon seit Anfang der 1950er Jahre in Pforzheim manuelle Dreh- und Fräsmaschinen. Die Nähe zur Schmuckindustrie in der „Goldstad“ Pforzheim machte es wohl unvermeidlich, dass Benzinger-Maschinen in der Serien- und Einzelteilfertigung von Schmuck eingesetzt werden. Darüber hinaus kommen von Benzinger entwickelte und gebaute Anlagen auch im Industriebereich zum Einsatz.

Zu den Highlights der Maschinen von Benzinger gehört die ausgefeilte Programmierung, die beispielsweise den Werkzeugwechsel und das Einsetzen neuer Werkzeuge vereinfacht. Der Benutzer wird durch den Prozess geführt und dieser ist soweit wie möglich automatisiert. Dazu gehört unter anderem, dass neue Werkzeuge automatisch vermessen werden – die Anlage stellt sich dann automatisch auf die Länge des neuen Werkzeugs ein.

Diese Funktion hängt von einer sehr präzisen Werkzeuglängenmessung ab, wie sie die Messkomponenten von Blum bieten. In den Schmuckanlagen sind Lasermesssysteme verbaut, in den Industrieanlagen je nach Aufgabe neben Lasern auch Werkstück- und Werkzeug-Messtaster. Schließlich ist die Messung in der Maschine die Grundlage aller Automatisierung.

Digital-analoge Technik mit Vorteilen

Hervorzuheben ist die Messanordnung in den Schmuckmaschinen: Die Lasermesssysteme sitzen auf dem Schlitten, auf dem auch die zu wechselnden Werkzeuge in den Bearbeitungsraum gefahren werden. Nach jeder Bearbeitung wird vor dem Werkzeugwechsel das letzte Werkzeug kontrolliert, um abgebrochene Werkzeuge, aber auch Verschleiß zu erkennen. Zudem wird bei manchen Anlagen die Länge der Drehwerkzeuge im Revolver gemessen, um die Längenänderung der Werkzeuge durch die Erwärmung der Maschine zu kompensieren.

Seit über zwei Jahren setzt Benzinger auf seinen Maschinen das neue Lasermesssystem LC50-Digilog von Blum ein, das aufgrund der intelligenten digital-analog-Technologie und der damit verbundenen Generierung von vielen Tausenden Messwerten pro Sekunde diverse Vorteile bietet. So erreicht man in Pforzheim mit dem LC50-Digilog noch genauere Ergebnisse als mit den bisherigen Systemen.

Alle Werkzeuge werden im Bearbeitungszentrum unter Drehzahl gemessen, wodurch eine Bearbeitungsgenauigkeit erzielt wird, die sich mit außerhalb der Maschine gemessenen Werkzeugen kaum erreichen ließe. Manche Werkzeuge werden zusätzlich auch nach der Bearbeitung kontrolliert: Während zum Schruppen Hartmetallwerkzeuge verwendet werden, kommen beim Schlichten teure Diamantwerkzeuge zum Einsatz, die hochpräzise sind und oft auch vierstellige Summen kosten.

Um Beschädigungen zu vermeiden, ist es daher wichtig, sicherzustellen, dass die vorherige Schrupp-Operation wie vorgesehen beendet wurde. Während der Messung tropfendes Kühlmittel oder am Werkzeug haftende Späne beeinflussen die Messung dabei nicht – die intelligenten Filter der Digilog-Technologie rechnen Verschmutzungen einfach heraus.

In den Maschinen für die Fertigung industrieller Teile kommen – neben Werkzeug-Messtastern und Lasermesssystemen zur Bruch- und Schneidenkontrolle – auch Werkstückmesstaster von Blum zum Einsatz. So werden Bauteile, bei denen eine Bohrung vorbearbeitet wurde, innen vermessen und die Werkzeugkorrektur angepasst, damit die gewünschte Toleranz nach dem Ausdrehen der Bohrung eingehalten wird.

Einige Maschinentypen besitzen eine um 90° schwenkbare B-Achse, auf der ein Messtaster des Typs TC52 eingesetzt wird, um quer zur Drehachse des Drehfutters messen zu können. Bei Maschinen ohne schwenkbare B-Achse kommt dagegen der Messtaster TC54–10 zum Einsatz, der mit einem T-förmigen Tasteinsatz ausgestattet ist und dadurch ziehende und drückende Messungen in allen Achsen durchführen kann. So bietet Blum für jede Messaufgabe eine passende Lösung.

Bei großen Abweichungen
übernimmt das Schwesterwerkzeug

Die Bohrungen werden übrigens nach der Schlichtbearbeitung nochmals gemessen, um den Verschleiß der Schlichtwerkzeuge ebenfalls kompensieren zu können. Je nach Abweichung wird für das nächste Teil eine Werkzeugkorrektur vorgenommen oder eine Nachbearbeitung angestoßen.

Bei größeren Abweichungen wird das Bauteil ausgeschleust und ein Schwesterwerkzeug übernimmt die Bearbeitung. Das war beispielsweise bei einer Maschine wichtig, die Teile für die Steuerdüsen von Satelliten fertigt. Hier ist schon der Rohling sehr teuer. In diesem Fall wurde zudem vor der Bearbeitung gemessen, ob das Teil richtig gespannt ist, um Ausschuss zu vermeiden.

Die Systeme von Blum lassen sich einfach in die Benzinger-Maschinen integrieren und können gleichzeitig sehr komplexe Anforderungen erfüllen. „Wir gehen in unseren Maschinen in vielen Aspekten an die Grenzen, vor allem bei der Präzision. Gerade für einen stabilen Bearbeitungsprozess ist das Messen in der Maschine unabdingbar“, fasst Jehle zusammen. Keine Frage: Bei Benzinger wird man weiterhin erfolgreich nach dem Mikrometer suchen. Zumal bei Großserien, die auf den Maschinen gefertigt werden, jede Zehntelsekunde zählt. ■

Blum-Novotest GmbH
Kaufstr. 14
882987 Grünkraut
Tel. +4975160080
www.blum-novotest.com


Der Autor

David Cousins

Technisches Marketing

Blum-Novotest

www.blum-novotest.com



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