Renishaw-Technologie für Präzision im Automobilbau

Bei der CNC-Bearbeitung können Längenfehler von Schneidewerkzeugen zu Ungenauigkeiten führen, so dass bearbeitete Komponenten nicht die erforderlichen Toleranzgrenzen einhalten. Mit Werkzeugkontrollsystemen wie dem NC4+ Blue von Renishaw können diese Probleme vermieden werden.

Die Konstruktion und Fertigung von Präzisionsformen spielt eine entscheidende Rolle für die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Automobilteilen. So ist beispielsweise die Oberflächenqualität eines Gusswerkzeugs maßgebend für die Herstellung von Fahrzeugformteilen, die den hohen Anforderungen der Branche gerecht werden müssen. Sie kann sich direkt auf die Funktionalität, Qualität, Formablösung, Verschleißfestigkeit und Oberflächenoptik des Formteils auswirken. Daher ist der Einsatz fortschrittlicher Fertigungstechnologien bei der Herstellung solcher Kfz-Formen heute wichtiger denn je.

„Bei Renishaw arbeiten wir seit über 50 Jahren eng mit unseren Automobilkunden zusammen, um den wichtigsten Herausforderungen in der Fertigung zu begegnen. Wir sind vor allem für die Entwicklung, Herstellung und Bereitstellung von Präzisionsmessungs- und Prozesssteuerungslösungen für Hersteller bekannt. Beispielsweise bietet unser Sortiment von berührungslosen Werkzeugkontrollsystemen branchenführende Werkzeugmessung und Werkzeugbruchkontrolle“, erläutert Jamie Buckingham, Direktor und Geschäftsleiter für Werkzeugmaschinenprodukte von Renishaw.

Mit seiner Blue-Laser-Technologie und integrierter Reinigung per Luftstrahl sorgt das NC4+ Blue-System für konstante Messergebnisse und verhindert teure Nacharbeiten durch Werkzeugschäden oder Maßabweichungen.

Perfekte Abstimmung für makellose Oberflächen

Kfz-Formteile können komplexe, mehrteilige Komponenten mit Freiformoberflächen sein. Wenn bei Formenanwendungen mehrere Arten von Schneidwerkzeug zum Bearbeiten der Oberfläche eines einzelnen Werkstücks verwendet werden, ist die Genauigkeit von Werkzeug zu Werkzeug ein entscheidender Faktor. „Beim Wechsel zwischen Schneidwerkzeugen muss die Länge dieser Werkzeuge genau eingestellt werden, um zu verhindern, dass auf der Oberfläche der Form eine Stufe entsteht“, veranschaulicht Buckingham. „Eine derartige Unregelmäßigkeit würde dann bei jedem Bauteil nachvollzogen, das mit dieser Form hergestellt wird, und sie könnte die Leistung des Teils beeinträchtigen.“

Bei der CNC-Bearbeitung können Längenfehler von Schneidewerkzeugen zu Ungenauigkeiten führen, so dass bearbeitete Komponenten nicht die erforderlichen Toleranzgrenzen einhalten. Mit Werkzeugkontrollsystemen können diese Probleme vermieden werden. Beispielsweise verwendet das berührungslose Werkzeugkontrollsystem NC4+ Blue von Renishaw die hochpräzise Blue Laser-Technologie für die zuverlässige Messung von Schneidwerkzeugen.

Um konsistente Ergebnisse zu gewährleisten, bietet es außerdem einen integrierten Luftstrahl für das schnelle und effiziente Entfernen von Bearbeitungsrückständen und Kühlmittel aus dem Schneidwerkzeug, bevor die Messung erfolgt. Die Genauigkeit der Längenmessung von Werkzeug zu Werkzeug wird im NC4+ Blue-System über einen Schnitttest ermittelt, der auf der ISO-Norm 230-10 8.2.8.1.3 basiert. „Bei Tests mit einer 5-Achs-CNC-Werkzeugmaschine Makino D200Z lag die werkzeugübergreifende Variabilität des Werkzeugkontrollsystems NC4+ Blue im Bereich von nur zwei Mikrometer“, betont Buckingham.

Frühzeitige Erkennung von Werkzeugschäden

Die Bearbeitung mit einem beschädigten Schneidwerkzeug ist ein weiteres Szenario, das die Oberflächenqualität eines Formteils beeinträchtigen könnte. Und eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit kann sich darauf auswirken, wie leicht ein Teil aus seiner Form gelöst werden kann. Beispielsweise könnten Teile aus Silikon oder Nylon an der Form haften bleiben. Mangelbehaftete Oberflächen können auch den Materialfluss in die Gussform behindern, so dass eine zeitraubende zusätzliche Entgratung erforderlich ist, um das Formteil fertigzustellen.

Auch wenn der Defekt des Schneidwerkzeugs nur einige Dutzend Mikrometer beträgt, kann er dennoch merkliche Mängel auf einer bearbeiteten Oberfläche verursachen. Das NC4+ Blue kann die Länge und den Durchmesser des Schneidwerkzeugs messen und es auf Schäden prüfen. Durch die Messung sehr kleiner Werkzeugmerkmale gewährleistet es hervorragende werkzeugübergreifende Genauigkeit. Außerdem erfordert sein kompakter Formfaktor nur wenig Stellplatz, was den Raum im Maschinenbett optimiert. Darüber hinaus bietet das NC4+ Blue-System auch einen umfangreichen Satz an Softwarezyklen, mit denen kleinste Fehler in Schneidwerkzeugen erkannt werden können. Dadurch können Hersteller die hohe Oberflächenqualität ihrer Gussformen zuverlässig sicherstellen.

Überwachung bis ins kleinste Detail

Mit Hochgeschwindigkeitsmessungen kann das NC4+ Blue feststellen, ob Schneidwerkzeuge beschädigt oder gebrochen sind, Module fehlen oder Grate auftreten. Zudem kann es die Schneiden der Werkzeuge scannen und dabei selbst Späne in Werkzeugnuten erkennen, die nur 30 Mikrometer klein sind. Darüber hinaus ist das System in der Lage, Schneidwerkzeuge aus unterschiedlichen Materialien präzise zu vermessen, einschließlich solcher, die mit Kühlschmierstoffen arbeiten.

„Wir bei Renishaw wissen, dass jeder Mikrometer wichtig ist, wenn es um Exzellenz im Automobilbau geht. Auf der Basis von mehr als 50 Jahren Erfahrung können wir die Genauigkeit und Zuverlässigkeit aller Arten von Schneidwerkzeug gewährleisten und der Automobilindustrie dadurch ermöglichen, Innovation, Effizienz und Sicherheit zu erreichen“, so Buckingham abschließend.