Licht auf die Qualität von Werkzeugmaschinen werfen

Jörg Federer, NUMROTO Application Manager am Schweizer Hauptsitz von NUM, erklärt: "NUMROTO ist unser Flaggschiffprodukt. Seit der Erstveröffentlichung der Software im Jahr 1987 wurde Wert darauf gelegt, dass für eine umfassende Gesamtlösung des Werkzeugschleifens die Analyse der gesamten Prozesskette und deren Optimierung eine zentrale Rolle spielt.

Das neue Digitalmikroskop erweitert unsere Möglichkeiten der Oberflächenanalyse bis in den Submikrometerbereich und liefert wertvolle Rückschlüsse auf die Prozesstechnologie und die Qualität der Werkzeugproduktion.

Als führendes Unternehmen in der High-End-CNC-Technologie betreibt NUM umfangreiche Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen. Diese decken die Hard- und Softwarekomponenten von CNC-Systemen und -Antrieben sowie die Konstruktion einer breiten Palette von Motortypen ab. Das NUMROTO Technology Center stellt eine Erweiterung dieser Einrichtungen dar und bietet sowohl interne Produktentwicklungskompetenz als auch für Kunden zugängliche Anwendungsunterstützungsdienste.

Dank der leistungsstarken CNC-Plattformen wie dem Flexium⁺-System von NUM sind viele der heutigen Werkzeugmaschinen in der Lage, hervorragende Ergebnisse zu erzielen. 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, zum Beispiel zwischen dem Kugelradius und dem Mantel eines Radiusfräsers. Dieser kritische Bereich wird oft in weniger als 100 Millisekunden 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.

Das Know-how und die Ressourcen des NUMROTO Technology Centers stehen sowohl den Kunden als auch den Forschungs- und Entwicklungsteams von NUM zur Verfügung. Das Zentrum führt Machbarkeitsstudien für Spezialwerkzeuge durch und bietet NUMROTO-Kundenschulungen an.