Werkstückvermessung: Eine Schlüsselfunktion für die hochpräzise CNC-Bearbeitung

Bei der Präzisionsbearbeitung können Maßabweichungen bei kritischen Werkstückmerkmalen direkten Einfluss auf die Genauigkeit des fertigen Teils und die gesamte Produktionseffizienz haben. Herkömmliche manuelle Messungen hängen stark von der Erfahrung des Bedieners ab. Der Prozess kann zeitaufwändig sein und zu Messfehlern führen, insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Oberflächen oder der Herstellung hochpräziser Teile in Chargen.

HCNC5-Achsen-CNC-SystemeIntegrieren Sie die Werkstückmessung in der Maschine, um die herkömmliche manuelle Inspektion in einen softwaregesteuerten, automatisierten Arbeitsablauf umzuwandeln. Die Funktion unterstützt die Ausrichtung des Werkstückbezugspunkts, die Messung geometrischer Merkmale und die Überprüfung der Maßtoleranz und bietet so eine zuverlässige Grundlage für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit hoher Präzision.

Was ist CNC-Werkstückvermessung?

Bei der CNC-Werkstückvermessung wird ein an der Werkzeugmaschine montierter taktiler Messtaster verwendet, um ein Werkstück direkt auf der Maschine zu messen. Der Messtaster wird in das Werkzeugmagazin geladen und funktioniert wie ein spezielles Messwerkzeug. Dadurch können Bediener die Ausrichtung von Bezugspunkten und geometrische Abmessungen überprüfen, ohne das Werkstück zu einer separaten Offline-Prüfstation bewegen zu müssen.

Durch die Messung des Teils im Bearbeitungsaufbau können Hersteller wiederholte Positionierungsfehler vermeiden, die beim Entfernen und erneuten Einspannen eines Werkstücks auftreten können. Laut Quellenmaterial unterstützt das HCNC-System 22 Standardmessfunktionen, darunter Loch- und Schlitzmessung, Tischmessung, Winkelmessung und Ebenenausrichtung. Diese Funktionen decken gängige rechteckige und runde Teile sowie Teile mit geneigten oder komplexeren Oberflächen ab.

22 Standardmessfunktionen für verschiedene Bearbeitungsszenarien

Der Messablauf ist so konzipiert, dass er allgemeine Werkstückmerkmale und Einrichtungsanforderungen abdeckt. Über die visuelle Bedienoberfläche des Systems können Bediener das gewünschte Messszenario auswählen und die relevanten Parameter konfigurieren.

• Ebenenvermessung und Ausrichtung
• Innenlochmessung
• Messung von externen kreisförmigen Merkmalen
• Eckmessung
• Messung gekrümmter Oberflächen
• Ausrichtung mit zwei Löchern oder zwei Merkmalen
• Ausrichtung des Werkstückspannbezugspunkts
• Maßkontrolle und Toleranzüberprüfung

Hauptvorteile der HCNC-Werkstückmessung

1. Standardisierte Messparameterkonfiguration

Messparameter können direkt über die CNC-Schnittstelle konfiguriert werden. Das System unterstützt sowohl dreiachsige als auch fünfachsige Maschinenstrukturen. Bediener können die Sondenvorschubgeschwindigkeit, den Sicherheitsabstand und andere Bewegungsparameter einstellen, während Funktions-M-Codes und Sondenauslösesignale entsprechend der Maschinen-SPS konfiguriert werden können.

Dieser standardisierte Aufbau trägt dazu bei, die Risiken zu reduzieren, die mit falschen Parametern, unerwünschten Störungen, Positionierungsabweichungen oder fehlerhaften Sondensignalen verbunden sind.

2. Automatische Sondenkalibrierung

Die Sondenkalibrierung ist ein wesentlicher Schritt vor der Messung. Klemmexzentrizität, Verschleiß des Tastereinsatzes und Signalverzögerungen können dazu führen, dass die tatsächlichen geometrischen Parameter des Tasters von seinen Nennwerten abweichen, was sich auf die Messergebnisse auswirken kann.

Die HCNC-Tasterkalibrierungsschnittstelle unterstützt drei Kalibrierungsmodi: Standardkugel, interner Lehrring und Referenzoberfläche. Das System kann Sondenlänge, Auslöseradius und Exzentrizität automatisch erkennen und kompensieren und so die Genauigkeit und Konsistenz nachfolgender Werkstückmessungen verbessern.

 

3. Werkstückmessung und -ausrichtung in einem Schritt

Die Werkstückmessfunktion unterstützt 22 Messszenarien für Ebenen, Innenlöcher, Außenkreise, Ecken, gekrümmte Oberflächen und andere regelmäßige oder unregelmäßige Merkmale.

Bediener können einen Messtyp auswählen und die entsprechenden Parameter schnell konfigurieren. Der Arbeitsablauf unterstützt Maßkontrolle, Toleranzüberprüfung und Spannbezugspunktausrichtung und hilft bei der Bewältigung häufiger Bearbeitungsherausforderungen wie Einrichtungsabweichungen und Maßabweichungen außerhalb der Toleranz.

Anwendungsergebnisse

Das Quellenmaterial berichtet, dass unter guten Genauigkeitsbedingungen der Werkzeugmaschine der Wiederholungsmessfehler der Werkstückmessfunktion innerhalb von 0,01 mm kontrolliert werden kann. Dies weist auf eine hohe Wiederholgenauigkeit der Messung unter den angegebenen Anwendungsbedingungen hin.

Zu den in der Quelle hervorgehobenen typischen Anwendungen gehören die Ausrichtung von zwei Löchern oder zwei Merkmalen und die Ausrichtung von Werkstückspannungen. Diese Funktionen können dazu beitragen, vor dem Schneiden einen zuverlässigen Bearbeitungsbezugspunkt festzulegen und Fehler im Zusammenhang mit der manuellen Einrichtung zu reduzieren.

Messung der Ausrichtung zweier Bohrungen/Naben auf einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum
Messung der Werkstück-Befestigungs-Bezugspunkt-Ausrichtung läuft

Warum maschineninterne Messung für die 5-Achsen-Bearbeitung wichtig ist

Bei der Fünf-Achsen-Bearbeitung sind häufig komplexe Ausrichtungen, geneigte Flächen und anspruchsvolle Maßverhältnisse erforderlich. Wenn ein Werkstück zur Messung aus der Maschine entfernt und dann wieder installiert wird, kann die zusätzliche Einrichtung zu Positionierungsabweichungen führen.

Die maschineninterne Messung bietet eine praktische Möglichkeit, das Werkstück in seiner tatsächlichen Bearbeitungsumgebung zu messen. Für Hersteller, die komplexe Teile oder hochwertige Komponenten herstellen, kann die Integration der Messung in den CNC-Arbeitsablauf dazu beitragen, die Einrichtung und Prüfung standardisierter zu gestalten und weniger von der Erfahrung des manuellen Bedieners abhängig zu machen.

Von der manuellen Messung zur automatisierten CNC-Prüfung

Die Werkstückmessfunktion von HCNC ist darauf ausgelegt, einen stark erfahrungsabhängigen manuellen Messablauf durch einen softwaregesteuerten automatisierten Prozess zu ersetzen. Das Ausgangsmaterial positioniert diese Fähigkeit als Teil eines umfassenderen Übergangs zu einer standardisierten, automatisierten und intelligenten Präzisionsfertigung.

Durch die Kombination von Werkzeugmaschinenbewegung, Messhardware, Kalibrierung, Messroutinen und CNC-Software können Hersteller wichtige Mess- und Ausrichtungsaufgaben direkt an der Maschine durchführen. Dieser Ansatz kann eine höhere Konsistenz bei der Präzisionsbearbeitung unterstützen und eine stärkere Prozessgrundlage für Drei- und Fünf-Achsen-Anwendungen bieten.

 

Häufig gestellte Fragen

Was ist Werkstückvermessung in der CNC-Bearbeitung?

Dabei handelt es sich um den Prozess der Messung eines Werkstücks direkt auf einer CNC-Maschine mit einem taktilen Messtaster, um Bezugspunkte festzulegen, geometrische Merkmale zu prüfen und Abmessungen zu überprüfen.

Kann die HCNC-Werkstückvermessung auf 5-Achs-Maschinen eingesetzt werden?

Ja. Im Quellmaterial heißt es, dass die Funktion sowohl dreiachsige als auch fünfachsige Bearbeitungsszenarien unterstützt.

Wie viele Messfunktionen unterstützt das HCNC-System?

Im Quellenmaterial heißt es, dass das System 22 Standardmessfunktionen unterstützt.

Warum ist die Sondenkalibrierung wichtig?

Die Sondenkalibrierung kompensiert Faktoren wie Montageexzentrizität, Stiftverschleiß und Signalverzögerung, die sich auf die Messgenauigkeit auswirken können.

Welche Messgenauigkeit wird angegeben?

Unter guten Bedingungen der Werkzeugmaschinengenauigkeit meldet die Quelle wiederholte Messfehler innerhalb von 0,01 mm.

 

Abschluss

Die Werkstückmessung mit dem 5-Achsen-CNC-System HCNC integriert Abtastung, Kalibrierung, Ausrichtung, Maßprüfung und Toleranzüberprüfung in den Bearbeitungsablauf. Mit der Unterstützung von 22 Standard-Messszenarien und sowohl Drei- als auch Fünf-Achsen-Anwendungen bietet die Funktion einen strukturierten Ansatz für die Messung in der Maschine.

Durch die Reduzierung der Abhängigkeit von manuellen Messungen und die Ermöglichung einer softwaregesteuerten automatisierten Inspektion möchte HCNC dazu beitragen, dass Präzisionsbearbeitungsvorgänge die Prozesskonsistenz, Bearbeitungsqualität und Produktionseffizienz verbessern und gleichzeitig den Übergang zu einer standardisierten und intelligenten Fertigung unterstützen.