Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Die Maschinengenauigkeit und die Qualität des Werkstücks hängen unmittelbar zusammen: Daher ist die Kalibrierung von Werkzeugmaschinen essenziell – für Maschinenhersteller wie auch für die Anwender. Bei 5-Achs-Maschinen kommen neben den Abweichungen der Linearachsen, wie beispielsweise Positionier- und Gradheitsfehler, noch viele weitere Ungenauigkeiten hinzu. Diese Abweichungen sind durch die komplexe Kinematik der Rotations- und Linearachsen, wenn überhaupt, nur mit hohem Aufwand zu eliminieren. Obwohl eine gründliche Kalibrierung für die Qualitätssicherung der Bauteile unbedingt erforderlich ist, wird wegen der hohen Kosten oft an falscher Stelle gespart.
Steigerung der Maschinengenauigkeit durch den R-Test
Aus diesem Grund hat es sich das Fraunhofer IPT zur Aufgabe gemacht, eine effiziente und kostengünstige Lösung zu entwickeln, die eine Identifizierung von allen relevanten geometrischen Abweichungen von 5-Achs-Maschinen in kurzer Zeit ermöglicht. Hierfür setzen wir das sogenannte »Chase-the-Ball«-Verfahren (R-Test) ein, bei dem am Werkzeughalter ein 3D Abstandssensor und am Maschinentisch eine kalibrierte Kugel montiert wird. Durch synchrone Bewegungen der Werkzeug- und Werkstückseite werden die Verlagerungen zwischen Sensor und Kugel gemessen und so alle Maschinenabweichungen gleichzeitig identifiziert. Für die Kompensation stehen uns verschiedene Methoden zur Verfügung, die wir je nach individuellem Bedarf einsetzen.
Messprozess per Knopfdruck
Mit dieser neuen Methode kann eine 5-Achs-Werkzeugmaschine in maximal zwei Stunden vollständig kalibriert werden. Ein Messprozess auf Knopfdruck wird durch unsere spezielle Kalibriersoftware möglich. Die vollständige Automatisierung gelingt durch einen kabellosen Sensor, der als einziges Messinstrument zum Einsatz kommt. So stellt das von uns entwickelte Kalibrierverfahren eine schnelle, kostengünstige und automatisierbare Alternative zu den klassischen Verfahren dar.
Die wichtigsten Vorteile des neuen Kalibrier-Verfahrens im Überblick
- Direkte Messung und Optimierung der 5-Achs-Genauigkeit
- Ein einziges Messmittel für alle Abweichungen
- Enorme Zeiteinsparung im Gegensatz zu klassischen Verfahren
- Gute Automatisierbarkeit und damit fest integrierbar in Ihre Maschine