Licht auf die Qualität von Werkzeugmaschinen werfen

Digitalmikroskop hilft bei Leistungssteigerung von CNC-Werkzeugschleifmaschinen

NUM hat sein Numroto-Technologiezentrum mit einem hochauflösenden Digitalmikroskop von Keyence ausgestattet, um die Analyse der Werkzeugoberflächenqualität zu unterstützen.
NUM hat sein Numroto-Technologiezentrum mit einem hochauflösenden Digitalmikroskop von Keyence ausgestattet, um die Analyse der Werkzeugoberflächenqualität zu unterstützen. Bild: NUM AG

NUM hat sein Numroto Technology Center in Teufen, Schweiz, mit einem hochauflösenden Digitalmikroskop von Keyence ausgestattet, das eine umfassende Analyse der Oberflächenqualität von geschliffenen Präzisionswerkzeugen ermöglicht. Das neue Digitalmikroskop erweitert die Oberflächenanalyse bis in den Submikrometerbereich und liefert Rückschlüsse auf die Prozesstechnologie und die Qualität der Werkzeugproduktion.

Die Numroto-Software kann die Bahnen so genau berechnen, dass theoretisch immer mikrometergenaue Werkzeuge entstehen sollten. Eine Reihe von Faktoren kann jedoch verhindern, dass sich diese Präzision im geschliffenen Werkzeug widerspiegelt. Die Hauptursachen für Ungenauigkeiten, die in der Regel korrigierbar sind, sind mechanische Grenzen und Verschleiß. Die Auswirkungen der dynamischen Grenzen zeigen sich in der Regel an den Übergängen zwischen den Geometrieelementen, z.B. zwischen dem Kugelradius und dem Mantel eines Radiusfräsers. Dieser kritische Bereich wird oft in weniger als 100ms durchlaufen – in dieser Zeit stoppt die Schwenkachse und die Drehachse beschleunigt schnell – und kann mitunter durch suboptimale Antriebseinstellungen zu Marken führen. Durch die Analyse der sichtbaren Spuren auf der Werkzeugoberfläche mittels Digitalmikroskopie lassen sich die notwendigen Korrekturen der Antriebseinstellungen ermitteln.

Eine weitere häufige Fehlerquelle beim Werkzeugschleifen ist, dass die Schleifscheibe nicht ganz rund läuft oder nicht sauber abgerichtet ist. Dadurch können regelmäßige Rillen auf der Freifläche des Werkzeugs entstehen, insbesondere am Übergang zwischen den Freiflächen. Die Rillen sind mit bloßem Auge, selbst mit einer Lupe, nicht zu erkennen und werden dadurch verursacht, dass die Schleifscheibe bei jeder Umdrehung gegen das Werkstück schlägt. Die hohe Auflösung des Digitalmikroskops ermöglicht eine sehr schnelle Überprüfung des Zustands und der dynamischen Leistung von Schleifscheiben.


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