Werkstückabtastung

Bei CNC-Bearbeitungszentren

Fest installiertes Gerät oder Wechselaggregat, welches eingesetzt wird, um die Werkstückoberfläche abzutasten und die entsprechenden Werte an die Steuerung zu übermitteln.

Dies kann bei Bearbeitungen mit hoher Genauigkeit erforderlich sein, die auf der Werkstückoberfläche ausgeführt werden. Häufigstes Anwendungsgebiet ist das Fräsen von Möbelfronten aus MDF.

  • Problematik: Die Maschine kann als Bezugsebene nur den Maschinentisch definieren. Wird in die Oberfläche eines nicht 100%ig maßgenauen Werkstücks (MDF-Platten weisen je nach Qualität durchaus Oberflächentoleranzen von mehreren Zehntel mm auf) gefräst, ist die Bearbeitung zwar in Bezug auf den Maschinentisch perfekt maßhaltig, wird jedoch nicht exakt parallel zur Werkstückoberfläche ausgeführt. Dies kann in sichtbaren Absätzen resultieren, die in aufwändiger Nacharbeit wieder entfernt werden müssen.
  • Kann die Werkstückoberfläche abgetastet werden, ist es möglich, Bearbeitungen immer exakt parallel zur Werkstückoberfläche auszuführen, selbst wenn diese gewisse Toleranzen aufweist.

Varianten

  • Die einfachste Variante ist eine Tastvorrichtung, welche mit einer schwimmend gelagerten Frässpindel kombiniert ist. So können kleine Toleranzen ausgeglichen werden, ohne Daten an die Steuerung zu übermitteln.
  • Vorteil: einfache und kostengünstige Ausführung
  • Nachteil: Abtastung und Ausgleich von Toleranzen nur eingeschränkt möglich, Werkstückabtastung zum Einlesen von Daten nicht möglich
  • Eine weitere Variante stellt die Abtastung mittels separatem Tastaggregat und Übertragung der Daten an die Steuerung dar. Mittels der korrigierten Werkstückdaten kann nun eine absolut oberflächengenaue Bearbeitung erfolgen.
  • Vorteil: Ausgleich jeglicher Toleranzen möglich, Speicherung von unbekannten Werkstückdaten ist möglich als Basis für das Erstellen komplett neuer Bearbeitungsprogramme
  • Nachteil: bei kompletter Abtastung enorm erhöhte Bearbeitungszeiten
  • Als dritte Variante existiert die Kombination aus Tastvorrichtung und Frässpindel. Dabei sendet die Tastvorrichtung Daten an die Steuerung, welche in Echtzeit die Bahn der Frässpindel entsprechend korrigiert.
  • Vorteil: keine Erhöhung der Bearbeitungszeiten, komplette Werkstückabtastung und Speicherung der Daten für spätere Bearbeitungen möglich, Ausgleich jeglicher Toleranzen ist zumindest theoretisch möglich
  • Nachteil: hohe Kosten, technisch sehr komplexes und daher potenziell fehleranfälliges System

Siehe auch:

Bilder

Einwechselbares Tastaggregat
HOMAG, 2002
Fest installierte Tastglocke
IMA
Werkstückbearbeitung mit Tastaggregat
SCM
elektronische Werkstückabtastung
HOMAG, 2002