Auf 2 µm genau dank analogem Scan

Ein komplexes Bauteil bereitete Timo Lehmann, Geschäftsführer der Karlheinz Lehmann GmbH aus Oberwolfach, arges Kopfzerbrechen. Die Lösung waren eine Cincom M32-Drehmaschine und ein Messtaster von Blum-Novotest.

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Der Messtaster TC76-DIGILOG der Blum-Novotest GmbH scannt die komplette Kontur des Langlochs – eine echte Innovation in der Fertigungsmesstechnik.

„Hochkomplexe Bauteile stehen bei uns auf der Tagesordnung. Doch an einer Schnellverschlusskupplung für den Drucklufteinsatz haben wir uns ziemlich die Zähne ausgebissen“, berichtet Timo Lehmann von den Herausforderungen eines Projekts für die Parker Hannifin GmbH, einem der weltweit führenden Hersteller in der Antriebs- und Steuerungstechnologie sowie der Pneumatik. „Gehärteter und beschichteter Automatenstahl, Gewinde, Bohrungen und vier leicht konische Langlöcher sind die wesentlichen Bestandteile. Letztere waren der Knackpunkt an der gesamten Konstruktion.“

Die Langlöcher dürfen lediglich eine Abweichung von 2 µm in der Parallelität gegenüber den Referenzwerten haben. Ansonsten schaltet die Maschine, die das Bauteil bei Parker-Hannifin vollautomatisch zusammensetzt, kurzerhand ab. Des Weiteren wäre die Funktion der Schnellverschlusskupplung bei Überschreitung der Toleranz nicht gegeben. In den leicht konischen Langlöchern befinden sich im zusammengebauten Zustand Kugeln, die nicht zu weit überstehen dürfen, aber auch auf keinen Fall durch das Langloch fallen sollten. Mit dieser Konstruktion verhindern die Schnellverschlusskupplungen von Parker den sonst üblichen Knall beim Lösen der Verbindung und ermöglichen zudem die Bedienbarkeit mit einer Hand. Genauso anspruchsvoll wie die Fertigung ist auch das Messen der Langlöcher. Der Messtaster TC76-DIGILOG von BLUM stellte die einzig wirtschaftliche Möglichkeit dar, die Maßhaltigkeit zu überprüfen.

Die Schnellverschlusskupplung verhindert den lauten Knall beim Lösen. Ihre Herstellung ist sehr komplex, die Vermessung der insgesamt vier leicht konischen Langlöcher war nur mithilfe des Blum-Messtasters TC76-DIGILOG möglich.

Schließlich hat das analoge Messen immer dann Vorteile, wenn es um die Beurteilung von Flächen oder Linien geht. Würde beispielsweise im Fall der Anwendung bei Lehmann ein schaltender Digitaltaster eingesetzt, müssten bei der Vermessung des Langlochs – um eine ausreichende Auflösung zu erreichen – sehr viele Punkte gemessen werden. Der TC76-DIGILOG hingegen wird mit einer Messgeschwindigkeit von 2 m/min scannend über die Oberfläche geführt. Dabei generiert das System aufgrund der analogen Messwerterfassung in einem Bruchteil der Zeit eine extrem hohe Anzahl an Werten, genau genommen 50.000 pro Sekunde.

Seit Februar 2015 läuft das Team aus Cincom M32 und TC76-DIGILOG nun reibungslos in der Serienproduktion für Parker Hannifin. Der Ablauf ist dabei wie folgt: Zu Beginn einer Teileserie wird ein Referenzteil auf die Maschine gespannt und die gesamte Kontur des entsprechenden Langlochs abgescannt und aufgezeichnet. Das so erfasste Masterprofil wird in der Auswertesoftware hinterlegt. Die später produzierten Serienwerkstücke werden mit dem aufgezeichneten Profil verglichen und bei Überschreitung der Toleranzgrenzen ausgeschleust. Dadurch wird das eng tolerierte Langloch zuverlässig direkt nach dem Zerspanungsprozess in der Drehmaschine überprüft. Das Messen innerhalb der Maschine bringt per se schon einen enormen Vorteil. Wenn es dann wie bei der Schnellverschlusskupplung für Parker Hannifin problemlos in den Nebenzeiten geschieht, kann es kaum besser laufen. Das ermöglicht Lehmann eine 100-prozentige Kontrolle, bei der ‚Fehlertrends‘ durch eine Auswertesoftware frühzeitig erkannt werden.

Der Messtaster TC76-DIGILOG lässt sich je nach Messaufgabe horizontal oder vertikal in der Drehmaschine platzieren.

Dem TC76-DIGILOG ist es übrigens grundsätzlich egal, ob er in einer Schleif- oder Fräsmaschine verbaut ist. Durch seine erhöhten Antastkräfte eignet er sich sogar hervorragend für den anspruchsvollen und rauen Einsatz in Drehmaschinen. Präzise und richtungsunabhängig fährt der TC76-DIGILOG an das Bauteil und misst mit überlegener Präzision dank des patentierten shark360-Messwerks. Weder Kühlmittel noch zähe Öle beeinträchtigen die verlässlichen Messwerte. Mit der hohen Antastkraft drückt sich der Messtaster einfach durch das Kühlmittel hindurch.

Die Blum-Novotest/Citizen-Kombination wird auch für andere Groß-Serien von 10.000 bis 30.000 Stück eingesetzt. Breit gestreut sind die verarbeiteten Werkstoffe von Edelstählen, Vergütungsstählen und Automatenstahl bis hin zu Aluminium. „Dafür, dass wir schon kurz davor waren, den Auftrag der Parker Hannifin GmbH für die Schnellverschlusskupplung ablehnen zu müssen, können wir uns glücklich schätzen, mit dem Duo aus Blum-Messtaster und Citizen-Maschine eine derart leistungsfähige Lösung erhalten zu haben“, stellt Timo Lehmann zufrieden fest.

Info: Zerspanungstechnik Karlheinz Lehmann GmbH

Mitten im Schwarzwald in Oberwolfach ist der Dienstleister für Zerspanungstechnik Karlheinz Lehmann GmbH beheimatet. Hier fertigt das Familienunternehmen mit 17 Mitarbeitern und 20 hochmodernen CNC-Dreh- und Fräsmaschinen auf 1.000 qm zumeist hochpräzise rotationssymmetrische Bauteile. Das seit über 40 Jahren bestehende Unternehmen wird mittlerweile in der zweiten Generation vom Sohn des Firmengründers und seiner Schwester geführt. Unter Einsatz neuester Technologien produziert Lehmann Klein- und Großserien in drei Schichten; die Nachtschicht ist jedoch eine Geisterschicht. Nach dem Leitsatz ‚Die Kunst der Zerspanung in perfekter Präzision‘ gehören zum Kundenkreis des klassischen Familienbetriebs auch internationale Großunternehmen wie Parker Hannifin.

Kontakt:

www.blum-novotest.com

www.lk-zerspanung.de