Coverstory MM 8 | Qualität im Prozess sicherstellen

Perfekte Oberflächen sind das Ziel der Schleifbearbeitung. Dafür müssen die Prozesse rund um das Schleifen sicher beherrscht werden. Und die Bearbeitungsfortschritte permanent im laufenden Prozess überwacht werden. Genau für diese Anwendungen hat Heidenhain neue Lösungen entwickelt: das hochgenaue, robuste Werkstück-Tastsystem TS 750 und die neuen Schleif-Funktionen der Steuerung TNC 640.

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Das neue TS 750 ist ein hochgenaues Werkstück-Tastsystem für Schleifmaschinen. Es zeichnet sich mit nur 25 mm Durchmesser durch sehr kompakte Abmessungen aus und erreicht eine hervorragende Antastreproduzierbarkeit von 2σ ≤ 0,25 μm. Die Antastgeschwindigkeit von bis zu 1 m/min ermöglicht die schnelle Prüfung von Bauteilen ohne lange Nebenzeiten. Die Anpassung an die Messaufgabe erleichtert das Standard-M3-Gewinde für eine Vielzahl an Taststiften. Beim Antasten eines Werkstücks wird der Taststift ausgelenkt, diese Auslenkung ermitteln mehrere Drucksensoren, die zwischen Schaltteller und Tastsystemgehäuse angeordnet sind. Der Schaltimpuls wird also durch Kraftanalyse erzeugt. Die dabei gebildeten Signale werden verrechnet, um das Schaltsignal zu generieren.

Dieses Verfahren ermöglicht eine äußerst homogene Antastgenauigkeit über 360°. Dafür mitverantwortlich ist die geringe Antastkraft, die radial bei nur ca. 0,2 N liegt. Aufgrund dieser relativ geringen Antastkräfte ist auch eine hohe Antastgenauigkeit nahezu ohne Antastcharakteristik möglich. Der Tastvorgang selbst hat keine Auswirkungen auf die Ergebnisse der Messung.

Die Drucksensoren sind besonders langlebig und für mehrere Millionen Tastvorgänge ausgelegt. Damit das TS 750 im Maschinenraum gut geschützt ist, schirmen zwei übereinanderliegende Bälge Sensorik und Elektronik wirkungsvoll vor Schleifstaub und Kühlschmiermittel ab. Der besonders mit Verschmutzungen belastete äußere Balg kann darüber hinaus jederzeit problemlos ausgetauscht werden, wenn Ablagerungen überhandnehmen. Umfangreiche Montagemöglichkeiten erlauben die individuelle Anpassung des Heidenhain-Tastsystems TS 750 an unterschiedliche Maschinenkonstellationen. Dazu gehören für den maschinenseitigen Anbau verschiedene Montagesockel, Adapter und Verlängerungen für das Befestigungsgewinde M16. Außerdem ist das TS 750 anschlusskompatibel zum TS 150, sodass jederzeit der Wechsel von diesem Tastsystem mit optischem und ebenso verschleißfrei arbeitendem Sensor möglich ist. Im Fall eines Wechsels muss lediglich der Messkopf ausgetauscht werden. Die gesamte Elektronik, Verkabelung und Mechanik des TS 150 kann auch für das TS 750 verwendet werden.

Schleifen mit der TNC 640: In einer Aufspannung bis zum perfekten Finish bearbeiten.

Für qualitätsorientierte Branchen wie den Formenbau oder die Medizintechnik bietet die Komplettbearbeitung eines Werkstücks in einer Aufspannung auf einer Werkzeugmaschine viele Vorteile. So entfallen die Aufwände für das Umrüsten und Umspannen. Vor allem gewährleistet die einmalige Aufspannung eine gleichbleibende Genauigkeit während der wechselnden Bearbeitungsprozesse. Nachdem die TNC 640 bereits das Fräsen und Drehen in einer Aufspannung ermöglicht hat, kommt jetzt auch das Koordinatenschleifen als drittes Fertigungsverfahren hinzu, das die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung abrundet. Mit dem  Paket aus Fräsen, Drehen und Schleifen auf einer Maschine können jetzt Bauteile bis zur höchsten Oberflächenqualität in einer Aufspannung bearbeitet werden.

Die neuen Funktionen der TNC 640 ermöglichen das Koordinatenschleifen beliebiger Konturen auf einer einzigen Maschine. Dabei übernehmen einfach anzuwendende Standardzyklen der TNC 640 das Abrichten der Schleifwerkzeuge innerhalb der Werkzeugmaschine. Der Anwender findet sich mit den neuen Möglichkeiten sehr schnell zurecht, denn das einheitliche Bedienkonzept für Fräsen, Drehen und Schleifen macht die Anwendung besonders einfach. Außerdem unterstützt eine optimierte Werkzeugverwaltung für jeden Prozess – sowohl für das Schleifen als auch für das Abrichten – den Anwender bei der optimalen Gestaltung des Schleifprozesses.