Messgeräte zur Abnahme und Kontrolle von Werkzeugmaschinen

Das Bearbeitungsergebnis einer Werkzeugmaschine wie z.B. die Toleranzhaltigkeit von Werkstücken, die Oberflächenqualität etc. wird wesentlich durch die dynamische und statische Genauigkeit der Maschinenbewegung beeinflusst. Für Präzisionsbearbeitungen ist es daher wichtig, die Bewegungsabweichungen zu erfassen und gegebenenfalls zu kompensieren. Darüber hinaus schreiben Vorschriften und Normen zur Abnahme und Kontrolle von Werkzeugmaschinen (DIN ISO 230-2, ISO 230-3 und DIN ISO 230-4 sowie VDI/DGQ-Richtlinie 3441) eine Reihe von Messmethoden zur Ermittlung der dynamischen und statischen Bewegungsabweichung vor.

Die Abnahme und Kontrolle von Werkzeugmaschinen erstreckt sich bisher im wesentlichen auf die statische Überprüfung der geometrischen Maschinenstruktur in unbelastetem Zustand sowie bei gesteuerten Maschinen auf die Überprüfung der Positioniergenauigkeit. Da für das Bearbeitungsergebnis aber zunehmend dynamische Bahnabweichungen, auch der durch hohe Beschleunigungen belasteten Maschine maßgebend sind, werden darüber hinaus auf der Maschine gefertigte Teile auf ihre Genauigkeit und Maßhaltigkeit geprüft, um Rückschlüsse auf die Maschinen-Dynamik ziehen zu können. Mit den HEIDENHAIN-Messgeräten KGM  und VM 182 können jetzt dynamische und statische Abweichungsanteile direkt erfasst werden. Der Vorteil dieser direkten Prüfmethode gegenüber der alleinigen Kontrolle des Bearbeitungsergebnisses liegt vor allem in der Trennung der Technologie-Einflüsse von den Maschinen-Einflüssen sowie in der Möglichkeit, einzelne Einflussfaktoren zu separieren.

Dynamische Messungen – insbesondere bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten – liefern Angaben zum Bahnverhalten, aus denen sich Rückschlüsse auf den Zustand der Maschine einerseits sowie auf die Einstellparameter der Regelkreise bestehend aus CNC-Steuerung, Antrieben und Positionsmeßsystemen andererseits ziehen lassen.

Statische Messungen – etwa die Messung von Positionsabweichungen bei Linearachsen mit einem Vergleichsmessgerät – lassen ausschließlich Rückschlüsse auf die geometrische Genauigkeit der Maschine zu.

Maschinenhersteller nutzen die Ergebnisse einer Maschinenvermessung, um gezielt konstruktive Verbesserungsmaßnahmen zur Erhöhung der Genauigkeit einzuleiten. Ferner verwenden sie die Ergebnisse, um Einstellparameter des Regelkreises, welche die Genauigkeit einer CNC-Maschine beeinflussen, zu optimieren.

Betreiber von Werkzeugmaschinen können die Messgeräte für die Abnahme und regelmäßige Genauigkeitskontrolle ihrer Maschinen nutzen.