Welt der Fertigung
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Hartgedrehte Teile perfekt messen

Direkt auf Endmaß µ-genau fertigen

Im Geschäftsfeld Werkzeugmaschinenlager von myonic in Leutkirch im Allgäu zählt das Präzisionshartdrehen zu den wichtigsten Fertigungsschritten. Gedreht wird direkt auf Endmaß mit einstelligen µ-Toleranzen. Mit einer Messtaster-Lösung von Blum-Novotest werden wichtige Werkstückmaße jetzt direkt in der Maschinenaufspannung gemessen. Ergebnis: höhere Messgenauigkeit, verbesserter Fertigungsprozess, kürzere Durchlaufzeit.

Die Aktivitäten rund um Werkzeugmaschinenlager von myonic sind in einer exakt klimatisierten Halle in Leutkirch zusammengefasst. »Die Hochpräzisions-Rollenlager werden zum Beispiel für Rund- oder Schwenktische, Fräsköpfe oder Schwenkspindeln in Werkzeugmaschinen eingesetzt«, erläutert Christoph Sauter, der als Fertigungsleiter für die Herstellung dieser Präzisionslager verantwortlich ist. »Diese zweiseitig wirkenden, anschraubbaren und einbaufertigen Präzisionslagereinheiten bilden bei myonic die AXRY-Lagerfamilie.«

Hartdrehen ist Standard

Die Axial-Radiallager bestehen aus drei Ringen: Innenring, Außenring und Axialscheibe. Hinzu kommen die Zylinderrollen, Axial- und Radialkäfig, Schmiermittel sowie die Halteschrauben, die das montierte Lager zusammenhalten. Die Ringe bestehen aus dem bei Lagerringen und Wälzkörpern bewährten Chromstahl, die bei myonic ausschließlich auf Drehzentren hart bearbeitet werden.

Der Hartdrehprozess läuft in zwei Schritten auf unterschiedlichen Maschinen ab: Schruppen und Schlichten. Das Feinschlichten auf Endmaß mit einstelliger µ-Toleranz findet dann in einer Aufspannung und ohne weitere Nachbearbeitung größenabhängig auf einer Horizontal- oder Vertikaldrehmaschine statt.

Zerspant wird nass per Kühlschmierstoff und gespannt werden die Werkstücke auf speziellen Magnetspannfuttern. In der Aufspannung – also direkt auf der Maschine – werden wichtige Maße gemessen, die in Z-Richtung liegen, Eine Neuerung, die heute signifikant zur Verbesserung der Fertigungsabläufe beiträgt. Diese hochgenaue Aufgabe übernimmt der berührende Taster ›TC52‹ von Blum-Novotest, der die Messwerte an einen Infrarotempfänger im Maschinenraum überträgt.

Der TC52 wird auf den Hembrug Horizontal-Hartdrehmaschinen über den Werkzeugrevolver in Position gebracht. Gemessen werden alle wichtigen geometrischen Merkmale bei jedem Lager. Das sind Stufen, Breite des Außenrings, Innen- und Außendurchmesser, ebenso alle Anschlussmaße wie zum Beispiel die Bohrung, also die Stelle, wo der Kunde das Lager auf seine Welle schiebt.

Erwartungen übertroffen

Neben der generellen Verbesserung des Fertigungsprozesses hat man sich in Leutkirch durch die Taster-Lösung auch eine noch höhere Genauigkeit beim Messen versprochen. Ebenso wichtig: Die Messwerte sollten schon während der Aufspannung zur Verfügung stehen. Schließlich muss der Prozess stabil gehalten und möglichst zeitnah die Information vorliegen, ob zum Beispiel das Drehwerkzeug nachgestellt werden muss.

Schon die ersten Tests mit dem TC52 zeigten schnell, dass das hochgenaue Werkstück-Messen die Erwartungen aller Beteiligten erfüllt und zum Teil übertroffen hatte. Denn nun konnten die Stufen sowie die Breite des Außenrings in Leutkirch direkt in der Aufspannung teilautomatisiert gemessen werden. Das sind für myonic extrem wichtige Maße: Hier haben sie drei Laufbahnen, einmal radial und zweimal axial. Wenn man sich die Laufbahn als Hohlraum vorstellt, wollen sie wissen, wie groß dieser ist. Denn dessen Größe wird über die Stufen definiert.

So weiß der Mitarbeiter bei der Montage des Lagers, welches Abmaß und welcher Zylinderrollen-Durchmesser zueinander passen, um die richtige Vorspannung zu erhalten. Gegenüber dem manuellen Messen führte der Wechsel zur In-Prozess-Lösung zu genaueren Messergebnissen. Einen Riesenvorteil stellt zudem das Handling der Messobjekte dar. Denn die AXRY-Lager gibt es in der Baugröße 50 mm, die nur wenige Kilogramm wiegen, bis hin zu 650 mm Bohrungsdurchmesser, die knapp 200 kg auf die Waage bringen.

Man kann sich vorstellen, dass bei diesem Gewicht der Handling-Aufwand beim manuellen Messen enorm ist. Je größer die Teile, desto größer ist für myonic der Vorteil der In-Prozess-Messung. Nach diesem erfolgreichen Start wurden bei myonic dann auch die anderen Hembrug-Drehmaschinen mit den TC52-Tastern ausgerüstet.

Mehr Montagesicherheit

Mit dem Projektergebnis sind die Allgäuer sehr zufrieden, schließlich wurde man nochmals genauer und erfasst jetzt mehr Messpunkte in kürzerer Zeit. »Das gibt uns im Montageprozess bei der Verpaarung eine deutlich höhere Sicherheit.

Ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist zudem die Entlastung der Mitarbeiter, die nun mehr Zeit für andere Arbeiten haben«, fasst Christoph Sauter zusammen. »Auch wenn sich der Prozess in der Maschine verlängert hat, sind durch den Einsatz der Messtaster die Gesamtdurchlaufzeiten gesunken. Deshalb planen wir, zukünftig mit Blum die Durchmesser ebenfalls direkt auf der Maschine zu messen.«

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Diesen Artikel finden Sie auch in Heft 6/2021 auf Seite 52. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!

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