Tebis: In-Process messen Integrierte Messzyklen für automatisiertes Bearbeiten

Redakteur: Konrad Mücke

Im Fertigungsprozess mehrfach zu messen vermeidet Kollisionen, Werkzeugbrüche und ungenaues Bearbeiten und ermöglicht automatisiert unbeaufsichtigt zu fertigen. Der Messtechnik-Hersteller Renishaw und der Software-Spezialist Tebis bieten dafür CAM- und CAQ-Technologien.

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Kollisionen vermeiden: Mithilfe eines digitalen Zwillings prüft die Software vorab virtuell sämtliche Bewegungen von Achsen, Werkstücken und Werkzeugen im Arbeitsraum der CNC-Maschinen.
Kollisionen vermeiden: Mithilfe eines digitalen Zwillings prüft die Software vorab virtuell sämtliche Bewegungen von Achsen, Werkstücken und Werkzeugen im Arbeitsraum der CNC-Maschinen.
(Bild: Tebis AG)

Damit der Maschinenbau sowie der Formen- und Werkzeugbau wirtschaftlich fertigen können, müssen sie kostenintensive, automatisierte Bearbeitungszentren möglichst effizient nutzen. Unbeaufsichtigt in Nacht- und Wochenendschichten hinein zu arbeiten ist unabdingbar.

Fehlbearbeitung vermeiden

Nach dem Aufspannen eines Werkstücks den Bezugspunkt mit dem Handrad anzufahren und in der CNC-Steuerung zu speichern, ist beim bedienerlosen Bearbeiten nicht möglich. Selbst mit Bediener ist es langwierig und unwirtschaftlich. Ineffizient sind beispielsweise auch Fehlbearbeitungen, die ein erneutes Fertigen einzelner Werkstücke oder zumindest langwieriges Nacharbeiten erfordern. Ursachen können ein unpassender Rohling, eine fehlerhafte Aufspannung oder ein ungenauer Bezugspunkt sein. Auch unterlassene Bearbeitungsschritte oder zu grosse Aufmasse an einem Rohling können ungenaue Bearbeitungen verursachen oder sogar den Bearbeitungsablauf unterbrechen. Fehlerhafte Bauteile müssen abgespannt, Rohlinge erneut aufgespannt und bearbeitet werden. Umfragen haben ergeben, dass über 70 Prozent aller fertigenden Unternehmen immer wieder mit solchen Erfahrungen konfrontiert sind.

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Besser mit In-Process-Messtechnik

Zusammen mit dem Messtechnik-Spezialisten Renishaw stellt der Software-Hersteller Tebis eine innovative Kombination aus Messtechnik und CAM-Software vor. Sie ermöglicht, rasch und einfach NC-Programme für Messaufgaben zu erstellen. Diese werden mit dem Arbeitsplan in die NC-Programme zum Bearbeiten eingebunden. So generiert die NC-Programmierung Komplettprogramme zum Fräsen, Bohren und Drehen, mit integrierten Messroutinen. Die CNC-Maschine erfasst damit vor, während und nach dem Bearbeiten die Abmessungen, die Position und die Lage der Bauteile, misst und verifiziert die bereits gefertigten Geometrien. Zusätzlicher Vorteil der integrierten NC-Programme zum Messen ist, dass dafür der digitale Zwilling von Maschine, Werkzeugen, Spann- und Messmitteln genutzt wird. Deshalb werden sämtliche Bewegungen von NC-Achsen und Werkzeugen vorab auf Kollisionen geprüft. Das gewährleistet zuverlässige Bearbeitungsprozesse und vermeidet langwieriges Prüfen bei minimalen Vorschubgeschwindigkeiten durch den Bediener. Dank der Technologie von Renishaw können auch CNC-Steuerungen unterstützt werden, die keine eigenen Messzyklen haben. Das Messen im Fertigungsprozess erhöht den Automatisierungsgrad. Fertigungsbetriebe profitieren von hoher Prozesssicherheit, Effizienz und Genauigkeit. Zudem verkürzt das automatisierte Messen im Prozess die Durchlaufzeiten.

Rohling erfassen

Vor Beginn der Bearbeitung werden automatisiert die Lage und die Abmessungen des aufgespannten Rohlings erfasst. Sind die Abmessungen eines Rohlings ausserhalb programmierter Toleranzen, wird die Bearbeitung unterbrochen. Das vermeidet Kollisionen und Schäden an Maschine, Werkstück und Werkzeugen. Darüber hinaus kann die Maschine über entsprechend programmierte CNC-Zyklen die Lage des Bauteils korrigieren und Nullpunkte erneut erfassen. Das verkürzt Rüstzeiten.

Qualität sichern

Nach einzelnen Bearbeitungen misst und verifiziert die Kombination aus Messtastern und Software immer wieder die gefertigten Abmessungen. Das trägt wesentlich dazu bei, dass stets zeichnungsgerecht bearbeitet wird. Entsprechende NC-Unterprogramme ermöglichen ein unverzügliches Nacharbeiten. Das vermeidet Ausschuss oder langwierige, kostenträchtige Nacharbeit. Zudem lässt sich beim In-Process-Messen die Qualität bereits im Prozess sichern und dokumentieren. Für Letzteres erstellt die CNC-Steuerung als Option ein Protokoll der Messdaten. Diese kann man mit dem CAD-Modell vergleichen und Abweichungen grafisch und tabellarisch darstellen. - kmu - SMM

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