Messtaster Werkzeugaufnahme für Messtaster sichert Temperaturstabilität

Relativ hohe Temperaturen in den Hauptspindeln, vor allem bei HSC-Maschinen, beeinflussen die Genauigkeit eingewechselter Werkzeuge und Messtaster und führen zu erheblichen Wärmeausdehnungen. Neue, temperaturunabhängige Werkzeugaufnahmen für Messtaster können dieses Problem beheben und immer genau messen.

Anbieter zum Thema

AMADA GmbH

Flow Europe GmbH

MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

M & H Inprocess messtechnik GmbH

HSC-Maschinen werden mehr und mehr eingesetzt, nicht nur um schneller zu zerspanen, sondern um höhere Präzision und bessere Oberflächen zu erreichen. Das Messen von Werkstückgeometrien auf den Maschinen mittels Messtaster ist zwischenzeitlich Stand der Technik. Allerdings zeigen sich bei hohen Genauigkeitsanforderungen, nicht nur auf HSC-Maschinen, Probleme durch die Wärmeentwicklungen in den Hauptspindeln.

Die Maschinenspindeln erwärmen sich während der Bearbeitungen. Untersuchungen zeigen, dass Temperaturen von 40 bis 45 °C an der Spindelnase, oder im Werkzeugaufnahmekonus, keine Seltenheit sind und immer wieder sogar überschritten werden. Im Vergleich zum Werkzeugmagazin besteht meist ein Temperaturgefälle von 20 °C und mehr. Werden Werkzeuge, oder auch Messtaster, aus dem relativ kühlen Magazin in die Maschine eingewechselt, kommt es zu einer erheblichen Erwärmung mit dem Effekt der ebenso erheblichen Wärmeausdehnung.

Weil aber Messtaster im µ-Bereich genau messen sollen, entsteht spätestens dort ein Problem. Vielfache Messreihen haben gezeigt, dass sich die Werkzeugaufnahme des Messtasters nach dem Einwechseln in die warme Spindel in den ersten Minuten rapide ausdehnt, um dann, mit zunehmender Abkühlung, wieder ganz langsam die Ausdehnung zu verringern.

µm-genaue Messungen auch bei großen Wärmegefällen

Wie M & H mitteilt, haben Vergleichsmessungen des Unternehmens bei einer Spindeltemperatur von 45 °C und einer Werkzeugtemperatur von 20 °C eine Verlängerung von über 0,012 mm ergeben, die zum größten Teil innerhalb der ersten 2 min stattfand. Eine sofortige Kalibrierung ist nicht möglich, da sich der Ausdehnungsprozess über etliche Minuten hinzieht. Ebenso verbietet sich eine lineare Kompensation in der Steuerung, weil man die jeweiligen tatsächlichen Temperaturen von Maschine und Werkzeugaufnahme des Tasters nicht kennt, so M & H weiter.

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