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maschine+werkzeug 06/2019

Verzerrungsfrei vermessen

Messtechnik

Um steigungsbehaftete Werkzeuge automatisch, ganzheitlich und verzerrungsfrei vermessen zu können, rüstet Zoller seine Prüf- und Messgeräte deshalb mit einem schwenkbaren Optikträger aus.

Zoller-Mess- und Prüfmaschine ›Threadcheck‹ mit schwenkbarem Optikträger. Bild: Zoller

Zoller-Mess- und Prüfmaschine ›Threadcheck‹ mit schwenkbarem Optikträger. Bild: Zoller

Metrische Gewinde, Zollgewinde, Whitworth-Rohrgewinde, rechts- oder linksdrehende Gewinde, Spitzgewinde, Sägegewinde, Trapezgewinde, ein- oder mehrgängig – allein dieser kurze Abriss lässt erahnen, wie weitläufig das Thema Gewinde und dessen Beschreibung ist. Und hier sind die unterschiedlichen Messparameter noch gar nicht erwähnt. Wesentliche Messparameter eines Gewindes sind der Nenn-, Kern- und Flankendurchmesser sowie Steigung und Steigungswinkel, Teilung und Flankenform sowie der Anschnitt und die Verjüngung.

Eine besondere Herausforderung bei der optischen Vermessung stellt die Steigung dar: Werden die einzelnen Zähne senkrecht zur Werkzeugachse vermessen, kommt es aufgrund der Steigung zu Verzerrungen in der Darstellung. Um diese zu eliminieren, muss die Optik um den Steigungswinkel zum Werkzeug eingeschwenkt werden. So ergibt sich eine senkrechte Einstrahlung zur Zahnflanke und damit eine verzerrungsfreie und exakt auswertbare Darstellung der erzeugten Werkzeuge.

Korrekt vermessen

Zoller bietet mit seinen Mess- und Prüfgeräten ›Threadcheck‹ und ›Hobcheck‹ eine Lösung zum ganzheitlichen Vermessen von steigungsbehafteten Werkzeugen wie Gewindewerkzeuge und Wälzfräser – und auch aller anderen Werkzeuge für die zerspanende Fertigung. ›Threadcheck‹ und ›Hobcheck‹ zeichnen sich gegenüber anderen Messmaschinen durch eine zusätzliche sechste CNC-Achse aus, an der der Optikträger montiert ist. Dieser wird zum Vermessen von steigungsbehafteten Werkzeugen per CNC-Achse auf den Steigungswinkel eingeschwenkt und strahlt so senkrecht auf die Zahnfläche ein.

Darstellung der Abweichung zwischen Soll- und Istkontur mit ›Lasso‹ (links) sowie Kompensation der Abweichung mithilfe ›Cocon‹ (rechts) zur Übertragung der angepassten Daten an die Schleifmaschine. Bild: Zoller

Darstellung der Abweichung zwischen Soll- und Istkontur mit ›Lasso‹ (links) sowie Kompensation der Abweichung mithilfe ›Cocon‹ (rechts) zur Übertragung der angepassten Daten an die Schleifmaschine. Bild: Zoller

Optische Messtechnik ist berührungslos. Sie benötigt keinen Messtaster, sondern kann Geometrien und Oberflächen auf der Grundlage von aufgenommenen Bildern vermessen und auf deren Abmessungen rückschließen. Das birgt verschiedenste Vorteile: Optiken können nicht verschleißen oder sich abnutzen wie Messtaster, deren Tastspitze durch mechanische Einwirkungen zerstört werden könnten und so zu verzerrten Messergebnissen führen.

Optisch lassen sich auch extrem kleine Konturen darstellen und vermessen, die mit einem Messtaster gar nicht erreichbar sind. Und optische Messtechnik hinterlässt keine Spuren auf der Oberfläche des Messobjektes, was bei einem Messtaster nicht ausbleibt. Zudem machen automatisierte Messabläufe die optischen Messungen bedienerunabhängig und reproduzierbar – mit Wiederholgenauigkeiten im Mikrometer-Bereich.

Auswertung

Durch die umfangreichen Auswertemöglichkeiten der hinterlegten Messgerätesoftware ›Pilot‹ lassen sich sämtliche Parameter darstellen und auswerten – bis hin zur konventionellen Drei-Draht-Messmethode. Dieses übliche mechanische Verfahren zur Bestimmung des Flankendurchmessers – und durch die gegenseitige Abhängigkeit auch der Steigung und des Teilflankenwinkels – wird mithilfe der Software simuliert.

In die vermessenen Zähne wird aus der Vorgabe der Gewindegröße der Drahtdurchmesser automatisch für die Vermessung herangezogen und virtuell in das Bild der aufgenommenen Zahnflanken eingebaut. Damit ist eine Vergleichbarkeit zwischen dem optischen und mechanischen Messverfahren gegeben.

Auf der Grundlage von CAD/CAM-Daten wird das Schleifprogramm für die Werkzeuge erstellt, simuliert und dann auf die Maschine übertragen. Diese Daten können dank entsprechender Schnittstellen auch verwendet werden, um auf dem Mess- und Prüfgerät einen Messablauf zu generieren. Bereits in der Arbeitsvorbereitung werden diese Daten in das externe virtuelle Mess-System ›Caz‹ – Computer Aided Zoller – eingelesen.


Inhaltsverzeichnis
Unternehmensinformation

E. Zoller GmbH & Co KG Einstell- und Messgeräte

Gottlieb-Daimler-Str. 19
DE 74385 Pleidelsheim
Tel.: 07144-8970-0
Fax: -8060807

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