Scansondes op Zwitserse draaibanken: Voordelen en praktijktoepassing

Een aantal winkels gebruikt on-machine tastzonden om opstellingen te versnellen of in-procesmeting van gemachineerde kenmerken uit te voeren voor procescontrole. Ze zijn vaker te vinden op verticale of horizontale bewerkingscentra dan op Zwitserse draaibanken, een reden is dat er beperkte ruimte is binnen de werkzone van een Zwitserse type om zo'n apparaat onder te brengen.

Deze zonden zijn ook beschikbaar in twee versies — tast-trigger en scannen. Een tast-trigger sonde localiseert discrete punten op een onderdeeloppervlak, terwijl een scansonde een volledig oppervlak kan afscannen en duizenden punten per seconde verzamelt om de vorm van een kenmerk te meten alsook zijn grootte en positie. Maar heeft het zin om een Zwitserse draaibank uit te rusten met een sonde en een of meer beschikbare gereedschapsposities in te nemen? En zo ja, een scansonde te kiezen boven een tast-trigger model om te profiteren van de mogelijkheid om een grotere hoeveelheid meetgegevens sneller vast te leggen?

Een fabrikant in Oberwolfach, Duitsland, biedt een voorbeeld dat beide ideeën bevestigt.

Karlheinz Lehmann GmbH machineert precisie, rotatiesymmetrische onderdelen met behulp van meerdere CNC-draaibanken en freesmachines. Een voorbeeld is een complexe, staal snelkoppeling voor geperste luchtinvoer voor Parker Hannifin GmbH. Dit was een uitdagend project gegeven de parallelisme vereist voor de vier gleuven van het onderdeel. De sleutelcomponenten zijn draadgaten, boorgaten en vier licht getapte gleuven, legt CEO Timo Lehmann uit, maar hij zegt dat de gleuven het “cruciaal punt van het hele ontwerp” zijn.

Feitelijk zou de koppeling niet functioneren als de parallelismetolerantie van 2 micron voor elke gleuf werd overschreden. Gemonteerd bevatten de licht getapte gleuven ballen die niet te ver mogen uitsteken, maar ook nooit door de gleuf mogen vallen. Met dit ontwerp voorkomen de snelkoppels het anders veelvoorkomende klapsgeluid bij loskoppelen en mogelijk maken ze eénhandige bediening.

Even uitdagend als het bewerkingsproces is de taak om de gleuven te meten. Met een Marubeni Citizen-Cincom M32 Zwitserse draaibank met een Blum-Novotest TC76-Digilog scantastsonde, controleert de winkel de dimensionele nauwkeurigheid van het onderdeel op de machine.

Blum-Novotest merkt op dat analoge meting met een tast-trigger sonde effectief is voor gebieden of lijnen. Echter, als zo'n sonde voor deze gleufmetingsapplicatie zou worden gebruikt, zou een heel groot aantal punten op de gleuven gemeten moeten worden om een adequate resolutie te bereiken. In plaats daarvan scant de TC76-Digilog over het gleufoppervlak met een meetsnelheid van 2 meter per minuut, genererend een extreem groot aantal waarden (50.000 per seconde) in een fractie van de tijd van analoge, tast-trigger dataverzameling.

Aan het begin van een productieloot voor deze koppelingstoepassing, wordt een referentieonderdeel in de machine gespand, de complete contour van de corresponderende gleuf gescand, en het masterprofiel wordt vastgelegd en opgeslagen in de evaluatiesoftware. Elk gemachineerd onderdeel wordt gemeten en vergeleken met het vastgelegde profiel. Elk van de onderdelen dat de tolerantie overschrijdt, wordt afgekeurd. Het gebruik van on-machine meting op deze manier stelt Karlheinz Lehmann GmbH in staat om 100% inspectie uit te voeren, terwijl ook bewerkingsfouttrends op een vroeg stadium worden gedetecteerd via de evaluatiesoftware van de sonde.

Volgens Blum-Novotest maakt de verhoogde scankrachten van de TC76-Digilog het goed geschikt voor uitdagende toepassingen in draaibanken alsook frees- en slijpmachines. Noch koelvloeistof noch viskeuze oliën beïnvloeden de betrouwbaarheid van de meetgegevens, zegt het bedrijf, omdat de hogere scankracht de sonde in staat stelt om simpelweg door de koelvloeistof heen te duwen. De sonde scant onderdelen niet-richtingsgebonden, en de meetnauwkeurheid wordt behaald via de Shark360-technologie van het bedrijf, die een tandwiel-meetmechanismesysteem introduceert voor off-center tasten.

Lehmann merkt op dat het bedrijf dichtbij was om de snelkoppeling-order van Parker Hannifin te moeten weigeren totdat het het scansondeproces op de Zwitserse draaibank implementeerde. Feitelijk gebruikt het nu deze machine voor andere grote productielotten van 10.000 tot 30.000 stukken in materialen zoals aluminium, roestvrije stalen, hardbare stalen en vrijkopende stalen.