Kugelfräser in Form gebracht

Redakteur: Anne Richter

>> Blum-Novotest, führender Anbieter von hochwertiger Mess- und Prüftechnologie, präsentiert auf der Metav eine optionale Messsoftware für seine Lasercontrol-NT-Baureihen. Mit der Software können Formfehler von Kugelfräsern vor und zwischen den Bearbeitungsschritten hochpräzise kompensiert werden. Anwender profitieren von einer deutlich verbesserten Qualität am Werkstück und einer bemerkenswerten Reduzierung der Werkzeugkosten.

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Lasercontrol NT von Blum ermöglicht die vollständige Vermessung eines Kugelfräsers unter bis zu 50 verschiedenen Winkeln. (Bild: Blum-Novotest)
Lasercontrol NT von Blum ermöglicht die vollständige Vermessung eines Kugelfräsers unter bis zu 50 verschiedenen Winkeln. (Bild: Blum-Novotest)

ari. Bruno Riedter, Leiter Softwareentwicklung bei Blum-Novotest, erklärt: «Lange Zeit dachten die Menschen, die Erde sei rund, bis einer auf die Idee kam, nachzumessen. Ähnlich verhält es sich bei Kugelfräsern. Werden Standardkugelfräser tatsächlich einmal auf ihre Rundheit überprüft, erfüllen nicht alle die Anforderungen, die heutzutage vor allem im Werkzeug- und Formenbau oder in der Luft- und Raumfahrt gefordert werden. Da CNC-Steuerungen jedoch von einem Werkzeug mit optimaler Kreisform ausgehen und der Berührpunkt der Schneiden üblicherweise orthogonal zur Werkstückoberfläche liegt, wirkt sich ein derartiger Formfehler unmittelbar auf das Bearbeitungsergebnis aus. Daher setzen viele Anwender teure Werkzeuge mit Prüfzertifikat ein, um diese Fehlerquelle auszuschliessen.»

Korrekturwerte definieren Abweichungen

Steuerungen wie die Heidenhain iTNC bieten heute die Möglichkeit, eine Korrekturwert-Tabelle zu hinterlegen, die winkelabhängige Deltawerte definiert, um die Abweichung des Werkzeugs von seiner idealen Kreisform zu definieren. Die Steuerung verwendet in diesem Fall den tatsächlichen Radiuswert, der am aktuellen Berührpunkt des Werkzeugs mit dem Werkstück definiert ist. Um den Berührpunkt exakt bestimmen zu können, wird das NC-Programm mit Flächen-Normalensätzen vom CAM-System erzeugt. In den Flächen-Normalensätzen ist der theoretische Mittelpunkt des Radius-Fräsers und auch die Werkzeugorientierung in Bezug zur Oberfläche festgelegt.

Das fehlende Glied, um die beschriebene Möglichkeit der Steuerungen nutzen zu können, ist die praxistaugliche Vermessung des Kugelfräsers unter verschiedenen Winkeln. Weder die Vermessung des Werkzeugs auf einer Messmaschine noch die klassische, externe Werkzeugvoreinstellung sind gangbare Lösungen. Schliesslich können in diesen Fällen weder Aufspannfehler, Drehzahl- und Temperatureinflüsse noch der während des Bearbeitungsprozesses auftretende Werkzeugverschleiss kompensiert werden.

Messsoftware ermittelt Radien des Fräsers

Blum-Novotest hat für sein Messsystem Lasercontrol NT jetzt eine Messsoftware entwickelt, die bis zu 50 Radien eines Kugelfräsers im Arbeitszustand unter Arbeitsdrehzahl ermitteln kann. Für eine maximale Genauigkeit werden die Messpunkte interpolierend in Längen- und Radiusachse angefahren. Über Aufrufparameter können die Werkzeugdaten für Länge und Radius je nach Anforderung – z.B. Länge bis Spitze oder Kreismittelpunkt – in die Werkzeugtabelle eingetragen werden.

Typische Formungenauigkeiten an Standard-Kugelfräsern liegen im Bereich von 0,005 mm bis 0,010 mm. Das Blum-System reduziert diesen Fehler auf eine Restungenauigkeit von unter 0,001 mm. Der genaue Restfehler kann durch eine Gegenmessung an einem Kalibrierwerkzeug mit idealer Kugel ermittelt werden.

Geringere Werkzeugkosten und weniger Nacharbeit

Durch die Möglichkeit der Vermessung dieser Werkzeuge an bis zu 50 Radiuspunkten ergeben sich zahlreiche Vorteile. Wird das Werkzeug messtechnisch beherrscht, erspart sich der Anwender teure und zeitaufwendige Nacharbeit, was die Fertigung wirtschaftlicher macht und eine Qualitätssteigerung bedeutet. Zudem kann eine Reduzierung der Werkzeugkosten erreicht werden, da diese ohne Abstriche bei der Werkstückgenauigkeit bis an ihre Verschleissgrenze gefahren werden können. Ein präventiver Tausch mit sogenanntem Angstzuschlag kann also entfallen.

«Ausserdem können dank der neuen Software jetzt auch im Hochgenauigkeitsbereich nachgearbeitete Werkzeuge eingesetzt werden. Eine eventuell nicht optimale Schneidengeometrie wird mit dem Lasersystem erfasst und kompensiert. Auf der kürzlich stattgefundenen Euromold zeigten wir die neue Messsoftware im Übrigen zum ersten Mal dem Fachpublikum. Dort fand sie insbesondere unter den Besuchern aus dem Bereich des Werkzeug- und Formenbaus grosses Interesse», ergänzt Bruno Riedter. <<

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