Pressen & Umformen

Umformwerkzeuge

Genauigkeit als Standard

22.09.2009

Messen: Strack Norma in Lüdenscheid, Hersteller von Normalien für Umform- und Stanzwerkzeuge sowie für Spritzgieß- und Druckgießwerkzeuge, profitiert doppelt von ausgereifter Messtechnik. Mit Messsystemen von Renishaw verwirklicht Strack Norma kürzere Durchlaufzeiten und sorgt für dauerhaft hohe Genauigkeit.
renishaw_1Der Trend geht klar zu anwenderspezifischen Bauteilen. Das stellt sehr viel höhere Forderungen an die Fertigung. Stanzwerkzeuge und Formen werden weitgehend vorgefertigt. Oft entstehen bereits funktionstüchtige Werkzeuge und Formsätze, in die der Auftraggeber lediglich noch die formgebenden Teile einbaut. Alles andere – Grundplatten, Aufnahmeplatten für formgebende Teile, Bohrungen und Nuten für Werkzeugeinsätze, Schieber, Heizpatronen, Kühlkanäle und dergleichen – haben die Lüdenscheider bereits bearbeitet.Umfassende Fertigungstechnik
Deshalb verfügen sie heute über
ent­sprechende Fertigungstechnik bis zu fünfachsigen Bearbeitungszentren. „Aus­geklügelte Fertigungstechnik allein reicht nicht, um hochwertige, auf den Anwender zugeschnittene Normalien zu produzieren”, erklärt Michael Lang, Prokurist und kaufmännischer Leiter bei Strack Norma. „Vor allem wegen der Genauigkeiten verfügen wir inzwischen über umfassende Messtechnik. Wegen der hohen Qualität und der guten Zusammenarbeit bauen wir dabei fast ausschließlich auf Renishaw.” Gefordert sind Genauigkeiten von 5 bis 10 µm in der Lage und den Abmessungen einzelner Geometrien an Stanz- und Umformwerkzeugen. Dazu ist einiger Aufwand an Messtechnik erforderlich.
Bei Strack Norma hat man schon vor Jahren begonnen, in hochwertige Messtechnik zu investieren. „Genauigkeiten am Werkstück im Bereich weniger µm erfordern, dass man die Genauigkeiten der Maschinen kennt und während der Fertigungsprozesse immer wieder misst und prüft”, erklärt Lang. „Die abschließende Kontrolle auf Messmaschinen verifizieret und liefert die Dokumente zur Qualitätssicherung.”
Für diese gesamtheitliche Vorgehensweise hat der Lüdenscheider Normalienhersteller eine Vielzahl an Messgeräten von Renishaw im Einsatz. Dazu gehören das Quickcheck QC10 und das Lasermessgerät ML10. Beides nutzen die Fertigungstechniker, um die Genauigkeiten der Achsbewegungen ihrer Bearbeitungszentren zu messen und zu protokollieren. Nur eine genau arbeitende Maschine kann auch hochgenaue Werkstücke fertigen: Insbesondere mit dem Kreisformtest QC10 lässt sich in kürzester Zeit die Kinematik einer Maschine messen und mit den Diagnosefunktionen des Messgeräts verbessern.

Nullpunkt automatisch ermitteln
In der laufenden Fertigung nutzen die Maschinenbediener vor allem Mess­tas­ter wie den OMP60 von Renishaw. Diese befinden sich als einwechselbares Werkzeug auf den Bearbeitungszentren. Sie ermitteln zu Fertigungsbeginn in einem automatischen Messzyklus den Nullpunkt an einer aufgespannten Platte. Der Messtaster überträgt seine Schaltsignale optisch an die Empfangseinheit im Arbeitsraum.
Von dort gelangt das Signal über Kabel an die CNC. Dort wird die aktuelle Position der Maschinenachsen mit den Kalibrierwerten des Messtasters verrechnet und zur Nullpunktkorrektur verwendet. „Allein dieses Antasten, um automatisch den Nullpunkt zu korrigieren, erspart umständliche Arbeitsabläufe und verkürzt erheblich die Durchlaufzeiten”, erklärt Lang.

Kalibrierzyklus der Steuerung
Auf den fünfachsigen Bearbeitungszentren wird zudem ein Kalibrierzyklus der renishaw_2Steuerung eingesetzt. Hierbei tastet der OMP60 mehrere Punkte auf einer Kugel im Arbeitsraum an. Mit den ermittelten Daten kalibriert die Maschine selbsttätig ihre Geometriedaten und Nullpunkte im Koordinatensystem.
Die Messtaster werden zunehmend im Fertigungsprozess genutzt. Dazu gehört das Antasten einzelner Geome­trien, um die Nullpunkte für weitere zu bearbeitende Geometrien zu korrigieren. Wenn etwa eine zentrale Nut als Bezugsgeometrie für mehrere Bohrungen dient, tasten die Maschinenbediener einige Punkte der Nut an, um deren Lage exakt zu bestimmen. Mit den Daten korrigieren sie die Nullpunkte für die genaue Lage der Bohrungen. Das betrifft vor allem Form­plat­ten, die nach dem Härten weiter bearbeitet werden. „Per Messen der bereits bearbeiteten Geometrien können wir den Härteverzug erfassen”, erklärt Lang. „So erreichen wir Genauigkeiten in der Position der zusätzlich zu fertigenden Geome­trien innerhalb weniger µm.”
Um den Fertigungsprozess bereits frühzeitig zu überwachen und zu verifizieren, wollen die Techniker bei Strack Norma demnächst die Messsoftware P+ active editor pro von Renishaw installieren. Damit können sie dann auf den Bearbeitungszentren per Messtaster Geometrien erfassen und mit der programmierten CAD-Geometrie abgleichen. „Das kann wesentlich dazu beitragen, unnötigen Ausschuss zu vermeiden”, erklärt Lang. „Wird eine fehlerhaft gefertigte Geometrie rechtzeitig erkannt, spart das erheblich Zeit und Kosten. Besser wieder mit einem Rohteil beginnen, als nach zig Stunden Fertigungszeit erst auf der Koordinatenmessmaschine festzustellen, dass man Ausschuss produziert hat.”

Abschließende Qualitätssicherung
In der Qualitätssicherung arbeitet Strack Norma mit mehreren Koordinatenmessmaschinen, unter anderem von Brown & Sharp. Auch auf diesen Maschinen vertrauen die Normalienhersteller auf die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Messtaster von Renishaw. Laut Lang lohnt sich der Aufwand für diese umfassende Messtechnik allemal: „Wer sich in einem umkämpften Markt eine herausragende Position schaffen und erhalten will, muss mit besonderen Leistungen aufwarten. Für uns gehört dazu, die Genauigkeiten von wenigen µm nicht nur zu versprechen, sondern nachprüfbar einzuhalten. Dabei vertrauen wir voll und ganz auf die Messtechnik von Renishaw.”


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